物理学史
物理学史教学大纲
物理学史教学大纲一、引言物理学史是物理学领域中重要的一部分，它描绘了物理学从古至今的发展历程，展示了物理学的理论框架、研究方法和实际应用。
通过学习物理学史，学生可以深入理解物理学的本质和原理，提高科学素养，同时也可以从历史的角度理解科学对社会发展的影响。
本教学大纲旨在提供一个指导学生学习物理学史的框架。
二、教学目标1、理解物理学的基本概念、原理和理论框架，包括力学、电磁学、光学、热学、量子力学等。
2、理解物理学的发展历程，包括重要的实验发现、理论突破和科学革命。
3、理解物理学的研究方法和实验技术，包括观察、实验设计、数据分析、理论建模等。
4、理解物理学对社会发展的影响，包括科技革命、工业进步、环境保护等。
5、提高科学素养和批判性思维，包括问题解决、团队合作、沟通技巧等。
三、教学内容1、古代物理学：从古希腊到文艺复兴时期的物理学思想，包括亚里士多德、阿基米德等人的贡献。
2、经典物理学：牛顿力学、电磁学、光学的发展，以及这些理论在工业和科技中的应用。
3、现代物理学：相对论、量子力学和统计物理的发展和应用，以及这些理论对人类对宇宙认识的影响。
4、物理学前沿：包括宇宙学、高能物理、量子信息等前沿领域的研究进展。
四、教学方法1、课堂讲解：通过讲解物理学史上的重要事件和人物，帮助学生理解物理学的本质和原理。
2、实验教学：通过实验验证物理学的理论和原理，让学生深入理解物理学的研究方法和实验技术。
3、研究项目：通过研究项目让学生了解物理学的实际应用和创新精神。
4、小组讨论：通过小组讨论的方式让学生深入探讨物理学的各种理论和原理，提高批判性思维和团队合作能力。
5、在线学习：通过在线学习资源让学生自主选择学习内容和进度，提高自主学习能力。
五、评估方式1、平时作业：包括课堂讲解的笔记、实验报告和研究项目的报告。
2、期中考试：测试学生对物理学史的基本概念和原理的理解程度。
3、期末考试：测试学生对整个物理学史的理解程度和应用能力。
物理学史
物理学史一．力学1. 亚里士多德：①力是维持物体运动的原因；②重的物体比轻的物体落得快；2. 伽利略：通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”以及“重的物体比轻物体下落得快”的两个观点；他研究自由落体运动程序如下：提出假说：自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动；数学推理：由初速度为零、末速度为v的匀变速运动平均速度312222123ss st t t===和12v v=得出12s vt=；再应用vat=从上式中消去v，导出212s at=即2s t∝。
实验验证：由于自由落体下落的时间太短，直接验证有困难，伽利略用铜球在阻力很小的斜面上滚下，上百次实验表明：312222123ss st t t===；换用不同质量的小球沿同一斜面运动，位移与时间平方的比值不变，说明不同质量的小球沿同一斜面做匀变速直线运动的情况相同；不断增大斜面倾角，重复上述实验，得出该比值随斜面倾角的增大而增大，说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
合理外推：把结论外推到斜面倾角为90°的情况，小球的运动成为自由落体，伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。
（用外推法得出的结论不一定都正确，还需经过实验验证）伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的一种科学方法。
3. 牛顿：①三大定律；②万有引力定律；③光的色散与粒子性；4．伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
5．惠更斯确定了单摆的周期公式。
周期是2s的单摆叫秒摆。
二．万有引力1. 托勒密：地心说哥白尼：日心说2. 牛顿发现万有引力定律；卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；三．电磁学1. 库仑：①库仑定律；②扭秤实验测得静电力常量；2. 密立根：油滴实验测得元电荷量；3. 欧姆：提出欧姆定律4. 焦耳：①测定热功当量；②为能量守恒定律的建立提供了基础；③焦耳定律；5. 奥斯特：电生磁；6. 安培：①分子电流假说；②各种手则；③磁场对电流的作用7. 法拉第：①磁生电；②法拉第电磁感应定律；③制成第一台发电机；④提出场与场线的概念；四．选修部分1. 托马斯·杨：发现光的干涉现象（双缝干涉）2. 泊松：泊松亮斑说明光的衍射现象4. 麦克斯韦：预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。
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物理学史
物理学:力学、光学、热学、电磁学、相对论、量 子力学、粒子物理学等物理学基础部门，每一个 基础部门，又不断地形成许多新的分支。本世纪 以来，物理学的基本理论和方法又不断地向其他 研究领域渗透，形成一系列独立的新学科。
学习与研究物理学史的意义
• 1．物理学史是研究物理学的知识、理论和方法的 发生与发展规律的历史科学。
物理学史的研究对象与研究方法
• 物理学史可以说是一门交叉学科，是文科和理科 的结合。
• 其次，数学作为一门基础科学，运用于各门自然 科学。
• 第三，物理学是在新旧观念、学说和理论之间的 不断斗争中发展起来的。
• 最后，应该把物理学史的研究和物理学的教学和 研究工作结合起来，把科学史的专业研究与业余 研究结合起来 。
物理学史的分期
• 1．古代物理学时期。 • 2．经典物理学时期。 • 3．现代物理学时期。
物理学的基本特点：
• 1．实验的特点。 • 2．定量的特点。 • 3．统计的特点。 • 4．守恒的特点。
物理学的几个关系
• 1．基础科学和应用科学的关系 • 2．物理学中理论与实验的关系 • 3．科学与技术的关系 • 4．物理学与数学的关系 • 5．物理学和其他自然科学的关系
什么叫实验？
• 实验是人类有目的地在变革自然的过 程中认识自然的一种手段，是人类发 挥高度智慧的一种特殊的实践活动。 要变革、要观测、还要用到各种仪器， 但更不可缺少的是理论的指导和分析。
• 3．物理学史充满了各种哲学思想的 斗争，有许多献身于真理的科学家的 动人事迹，是培养辩证唯物主义、历 史唯物主义观点，鼓舞我们献身四化 和科学事业的好教材。
五次大的综合
• 第一次是牛顿力学体系的建立，实现了天上力学 和地上力学的综合与统一；
高中物理常考物理学史
高中物理常考物理学史引言：物理学史是研究物理学发展历史的学科，通过了解物理学的起源、发展和演化，我们可以更好地理解和欣赏现代物理学的成就。
在高中物理的学习中，了解物理学史可以帮助我们更好地理解物理学的思维方式和方法论。
本文将介绍高中物理中常考的一些物理学史知识点。
1. 古希腊的哲学家们和物理学的起源古希腊是物理学早期发展的重要阶段。
在古希腊时期，一些哲学家开始思考宇宙的本质和运行规律。
其中最著名的是毕达哥拉斯学派和亚里士多德。
毕达哥拉斯学派提出了宇宙万物都是由数字和数学关系构成的理论，对后来的物理学发展产生了重要影响。
亚里士多德的自然哲学则认为宇宙的运行规律在于每个事物都有一个固有的目的和本质。
2. 文艺复兴时期的科学革命文艺复兴时期是物理学史上一个重要的转折点。
在这个时期，人们开始用实验和观察来研究自然现象，不再仅仅依靠哲学推理。
伽利略·伽利雷是文艺复兴时期最伟大的科学家之一，他通过实验和观察，提出了地球自转和物体的自由落体定律等重要理论，颠覆了当时的世界观。
3. 牛顿力学的诞生伽利略的研究成果为牛顿力学的诞生奠定了基础。
艾萨克·牛顿发表了《自然哲学的数学原理》一书，在这本书中他提出了三个基本运动定律和万有引力定律。
牛顿的力学理论成为了后来物理学研究的基石，为我们理解物体运动提供了重要的工具和方法。
4. 热力学的发展18世纪末到19世纪初，热力学的发展成为物理学的重要分支。
詹姆斯·瓦特和萨迪·卡诺是热力学发展的关键人物。
瓦特提出了热力学第一定律，认为热量是一种能量形式，可以转化为机械能。
卡诺则提出了热力学第二定律，阐明了热量的能量转化有一定限制。
5. 电磁学的兴起19世纪，电磁学成为物理学的热门研究领域。
迈克尔·法拉第和詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等科学家的贡献使得电磁学得到了极大的发展。
法拉第的研究奠定了电磁感应定律的基础，麦克斯韦则建立了电磁场理论，提出了麦克斯韦方程组。
物理学史教案
物理学史教案
【教案】物理学史
【教学目标】
1. 了解物理学的发展历史。
2. 掌握物理学史中重要科学家和其研究内容。
3. 能够分析物理学史对现代物理学的影响。
【教学内容】
1. 物理学的发展历史概述
2. 牛顿力学
3. 电磁学的发展
4. 原子物理学的发展
5. 现代物理学的发展
【教学过程】
1. 物理学的发展历史概述
（1）为什么要学习物理学史
（2）物理学的诞生及其发展概况
2. 牛顿力学
（1）牛顿的生平及其科学成就
（2）牛顿三大定律
（3）牛顿力学的意义
3. 电磁学的发展
（1）法拉第及其电磁感应定律
（2）迈克尔逊和莫雷的光速实验
（3）马克斯韦方程组
4. 原子物理学的发展
（1）道尔顿的原子学说及其不足
（2）汤姆逊发现电子
（3）卢瑟福的金箔实验
5. 现代物理学的发展
（1）相对论
（2）量子力学
（3）宇宙学和天体物理学
【教学方法】
1. 讲授法
2. PPT演示
3. 互动讨论
【教学评估】
1. 对物理学发展历史的理解和概述。
2. 掌握物理学史中的科学家和其研究内容。
3. 理解物理学史对现代物理学的影响。
【教学素材】
1. 物理学发展的历程图。
2. 牛顿力学三大定律的演示图。
3. 电磁学发展的历程图。
4. 原子物理学的实验演示图。
5. 现代物理学的理论图解。
高二物理学史(最全)
高二物理学史20201、1638年，意大利物理学家伽利略论证重物体不会比轻物体下落得快；2、英国科学家牛顿1683年，提出了三条运动定律。
1687年，发表万有引力定律；3、17世纪，伽利略理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；4、20爱因斯坦提出的狭义相对论经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、17世纪德国天文学家开普勒提出开普勒三定律；6、1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量；7、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
8、1827年英国植物学家布朗悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
9、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
10、1752年，富兰克林过风筝实验验证闪电是电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。
11、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。
12、1911年荷兰科学家昂尼斯大多数金属在温度降到某一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
13、1841～1842年焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳——楞次定律。
14、1820年，丹麦物理学家奥斯特电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应。
15、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。
16、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象；17、1834年，楞次确定感应电流方向的定律。
18、1832年，亨利发现自感现象。
19、1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。
20、1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
物态变化中的物理学史
❖ 化学家安德纽斯1861年 用了比前人优越得多的 设备从事气液转变的实 验，他选用CO2作为工 作物质，作了完整的
p—v图，如图,由图可以
看出CO2气液转变的条 件和压强、温度的依赖 关系。
❖ 1877年，几乎同时由两位物理学家法国人盖勒德和瑞士人
毕克特分别用不同方法实现了氧的液化。
❖ 1883年，波兰物理学家乌罗布列夫斯基和化学家奥耳舍夫
西蒙在1927—1937年对热力学第三定律作了 改进和推广，修正后称为热力学第三定律的能 斯特—西蒙表述：当温度趋近绝对零度时，凝 聚系统(固体和液体)的任何可逆等温过程，熵 的变化趋近于零。
lim(S
T 0
)T
0
（三）低温物理学的发展
自从1908年莱顿实验室实现了氦的液化以来，低温物理 学得到了迅速的发展。昂纳斯及其合作者对极低温下的各 种物理现象进行了广泛的研究，测量了10K以下的电阻变 化，发现金、银、铜等金属的电阻会减小到一个极值。
1975年和1976年分别对IPTS-68作了修订和补充，把温 度范围的下限由13.8lK扩大到0.5K。但还是出现不足之处， 主要是在实验中不断发现IPTS-68在某些温区与国际单位 制定义的热力学温度偏差甚大。
1988年国际度量街委员会推荐，第十八届国际计量大会 及第77届国际计量委员会作出决议，从1990年1月1日起 开始在全世界范围内采用重新修订的国际温标，这一次取 名为1990年国际温标，代号为ITS-90，取消了“实用” 二字，因为随着科学技术水平的提高，这一温标已经相当 接近于热力学温标。和IPTS-68相比较，100℃时偏低 0.026℃，即标准状态下水的沸点已不再是100℃，而是 99.974℃。
伽利略温度计的重大缺点，就是大气压会对水柱 高度产生影响，而且温度计插入水盆里用起来很 不方便。
物理学史与中学物理教学
物理学史与中学物理教学物理学史和中学物理教学都是物理学领域的重要组成部分。
物理学史主要研究物理学的概念、原理、定律和理论的演变与发展，而中学物理教学则是将物理学知识、技能和科学方法传授给学生，培养他们的科学素养和解决问题的能力。
在教育改革不断深入的背景下，物理学史与中学物理教学结合的理论与实践研究具有重要的现实意义。
近年来，国内外学者对物理学史与中学物理教学结合的问题进行了广泛研究。
研究表明，这种结合可以提高学生对物理学的兴趣，增强他们的科学素养和历史文化意识。
同时，还可以促进学生对物理知识的理解和掌握，提高他们的综合素质。
物理学史对中学物理教学的影响主要表现在以下几个方面：物理学史可以帮助学生了解物理学的本质和内涵。
物理学史记录了物理学的发展历程，通过学习物理学史，学生可以了解物理学的起源、演变和发展，理解物理学的本质和内涵，从而更好地掌握物理学知识。
物理学史可以培养学生的科学精神。
物理学的发展历程中充满了众多科学家的探索和发现，通过学习这些科学家的故事，学生可以了解科学精神的内涵，包括质疑、实证、创新、协作等，从而更好地培养自己的科学素养。
中学物理教学对物理学史的传承作用主要体现在以下几个方面：中学物理教学应当注重传承物理学史。
在传授物理学知识的同时，教师也应该让学生了解这些知识是如何被发现、发展和应用的。
这有助于学生更好地理解和掌握物理学知识，同时也可以激发他们的学习兴趣和热情。
中学物理教学应该注重与现实生活的。
物理学史上的许多概念和原理在现实生活中都有着广泛的应用。
教师应该引导学生将所学知识应用到现实生活中，让他们感受到物理学的实际意义和价值。
物理学史与中学物理教学的结合有助于提高学生的学习兴趣和动力。
通过引入物理学史上的趣味故事和著名实验，教师可以帮助学生更好地理解物理学的本质和内涵，从而提高他们的学习兴趣和动力。
这种结合有助于培养学生的科学素养和历史文化意识。
通过学习物理学史，学生可以了解物理学的起源、演变和发展，理解物理学的本质和内涵，从而更好地掌握物理学知识。
物理学史
一、力学：1、1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2、1654年，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验；3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。
4、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律；经典题目：胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）6、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察－假设－数学推理的方法，详细研究了抛体运动。
17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
8、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；10、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈（勒维耶）应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
物理学史课程简介
课程名称
物理学史
课程编号
课程性质
必修课
课程类别
学科基
考核方式
考查
适用专业
应用物理学
先修课程
高等数学、
普通物理学
课程
内容
《物理学史》课程是应用物理专业本科生的一门专业基础课。主要是研究物理学辩证发展规律及其科学方法论的一门学科，是物理学和自然科学、人文科学、社会科学、思维科学交叉渗透的综合学科，集中体现了人类探索和逐步认识物质世界的现象、特性、规律和本质的历程。概括和探求物理学发展的历史和基本规律，不仅与探索物理世界运动变化规律的物理学相联系，而且还与人类社会的生产、经济、思想文化等发展的社会科学相联系。
本课程教学的主要内容包括古代物理学史、经典物理力学的发展、经典物理光学的形成、电磁理论的建立、热学发展史、十九世纪末的三大发现、相对论的建立、量子理论的建立以及物理新世界等。
本课程以课堂教学为主。在课程的教学过程中，运用启发式、讨论式、多媒体等教学方法，通过各个教学环节，使学生逐步具有专业英语的听力能力和阅读能力；巩固和加深理解专业的物理知识，增强学生学习的主动性与自觉性，提高学习兴趣；同时，进一步培养学生的人文素质、创新素质、科学素质以及爱国主义精神。
通过本课程的学习，应使学生掌握物理学的发展规律和物理学史的研究方法，对自然科学发展过程中的一些重大事件有所了解，对自然科学在技术中的应用有一个初步的认识，达到开阔视野、培养科学精神，使学生跟上时代步伐、确立勇于探索、不畏艰难的人生态度。并为进一步学习物理类各专业课程打下良好的基础。
教材
李艳平、申先甲主编.《物理学史教程》.科学出版社，2003年.
参考书
1.陈毓芳等著，《物理学史简明教程》，北京师范大学出版社，2004年8月。
物理学史在物理教学中的作用和意义
物理学史在物理教学中的作用和意义物理学史在物理教学中具有重要的作用和意义。
它不仅有助于学生理解物理学的发展历程和基本原理，而且能够激发学生的兴趣、提升学习效果，培养学生的科学思维和创新能力。
以下是对物理学史在物理教学中作用和意义的探讨：首先，物理学史能够帮助学生理解物理学的发展历程。
通过学习物理学的历史，学生可以了解物理学是如何从古代开始逐渐发展成为现代科学的。
学生可以了解到古代科学家的贡献，如亚里士多德、阿基米德和伽利略等，以及他们解决问题和提出理论的思维方式。
这有助于学生了解科学发展的复杂性和演变的过程。
其次，物理学史能够提供物理学中的经典实验和重要理论。
物理学历史上的一些关键实验和理论不仅在当时起到了重要作用，而且对于现代物理学的发展也具有深远的影响。
例如，通过学习关于光的波粒二象性实验的历史，学生可以理解光的本质和波粒二象性的重要性。
此外，学生还可以了解到伽利略的斜面实验、牛顿的引力实验和杨氏的干涉和衍射实验等经典实验的重要性，以及它们对物理学发展的贡献。
第三，物理学史可以激发学生对物理学的兴趣。
物理学史中有很多有趣的故事和实验，这些故事可以吸引学生的注意力，激发他们对物理学的兴趣。
通过了解科学家们的故事和他们的工作，学生可以更深入地感受到科学的魅力和创造力。
他们可以意识到物理学不仅仅是理论和公式的堆砌，而是与现实世界紧密相连的学科。
这种兴趣的激发有助于学生主动学习物理学知识，提高学习效果。
第四，物理学史有助于培养学生的科学思维和创新能力。
物理学史中涉及到科学家们的观察、实验和理论推断等科学方法的应用。
学生通过学习这些方法，可以培养自己的科学思维，学会运用科学方法解决问题。
此外，通过学习物理学史中科学家们的创新实践，学生可以受到启发，培养自己的创新能力。
他们可以学会思考问题的多种方式，尝试不同的方法解决实际问题，从而提高自己的解决问题的能力。
最后，物理学史可以促进学生的文化素养和全球视野。
物理学史
经典物理学时期
—英帝国第一位物理学家 开尔文
开尔文（Lord Kelvin 1824～1907），19世纪英国卓越的物 理学家。原名W.汤姆孙（William Thomson），1824年6月26日 生于爱尔兰的贝尔法斯特，1907年12月17日在苏格兰的内瑟霍 尔逝世。由于装设大西洋海底电缆有功，英国政府于1866年封 他为爵士，后又于1892年封他为男爵，称为开尔文男爵，以后 他就改名为开尔文。逝世后，为了纪念这位伟大的物理学家， 将开尔文定为热力学温度的单位，是现在国际单位制中七个基 本单位之一。他是19世纪的最伟大的人物之一，是一个伟 大的数学物理学家兼电学家。他被看作英帝国的第一位物理学家，同时受到世界 其他国家的赞赏。他的一生获得了一切可能给予的荣誉。而他也无愧于这一切， 这是他在漫长的一生中所作的实际努力而获得的。这些努力使他不仅有了名望和 财富，而且赢得了广泛的声誉。开尔文的科学活动是多方面的。他对物理学的主 要贡献在电磁学和热力学方面。那时电磁学刚刚开始发展。逐步应用于工业而出 现了电机工程，开尔文在工程应用上作出了重要的贡献。热力学的情况却是先有 工业，而后才有理论。从18世纪到19世纪初，在工业方面已经有了蒸汽机的广泛 应用，然而到19世纪中叶以后，热力学才发展起来。开尔文是热力学的主要奠基 者之一。
经典物理学时期
—无线电通讯始祖 赫兹
海因里希·鲁道夫·赫兹 (1857年2月22日 - 1894年1月1 日)德国物理学家，于1888年首先证实了无线电波的存在。并对 电磁学有很大的贡献，故频率的国际单位制单位赫兹以他的名 字命名。他在1886 年至1888 年间首先通过试验验证了麦克斯 韦尔的理論。他证明了无线电輻射具有波的所有特性，并发现 电磁场方程可以用偏微分方程表达，通常称为波动方程。此外 ，他也做了一系列的实验，不但证明电磁波的存在，发现它与 光有相同的速度，同时有反射、折射等现象，而且对电磁波的 波长、频率做了定量的测定。他也同时发展出电磁波发射、接 收的方法，可以称得上是无线通讯的始祖。
高中物理学史
考试说明中有要求但少考的内容 1．自感和涡流：通过导体或线圈本身的电流改变,线圈本 身会产生自感电动势,其大小与其自身电流变化的快慢有关． 由于导体在圆周方向可以等效成一圈圈的闭合电路,故而自感 产生的自感电流就像一圈圈的漩涡,故称为涡流． 2．核力：一种区别于电磁力和万有引力之外的只作用在核 子之间的力．在约 0.5×10－15～2×10－15 m的距离内主要表现为 引力．大于2×10－15 m就迅速减小到零；在小于0.5×10－15 m 又迅速转变为强大的斥力,使核子不能融合在一起．
二、“四大核变”及应用 1．放射性元素的衰变 包括α衰变和β衰变 ． 2．原子核的人工转变 包括质子、中子的发现和放射性同 位素的发现 ． 3．重核的裂变 以 29325U的链式反应为代表,可用于核能发 电和原子弹 ． 4．轻核的聚变 以 21H 和31H的热核反应为代表,存在于太 阳内部,可用于氢弹 ．
3．半衰期：放射性元素的原子核发生衰变时所需要的时间, 其衰变速率由原子核内部自身决定,跟外界因素无关．
典型例题 例 1 双选 在电磁学发展的过程中,许多科学家作出了 贡献,下列说法正确的是 A．奥斯特发现了电流的磁效应；法拉第发现了电磁感应 现象 B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的 存在 C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴 实验测定了元电荷的数值 D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现 了磁场对电流的作用规律
牛顿于1687年发表了他的著作——自然哲学的数学原理,提出了三条运动 定律、发表了万有引力定律．
科学家
主要贡献
开普勒 德国 17世纪提出开普勒三定律
卡文迪许 英国 1798年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量
库仑 法国 发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律
物理学史(全)
高考物理学史1、1638年，意大利物理学家伽利略论证重物体不会比轻物体下落得快；2、英国科学家牛顿1683年，提出了三条运动定律。
1687年，发表万有引力定律；3、17世纪，伽利略理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；4、20爱因斯坦提出的狭义相对论经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、17世纪德国天文学家开普勒提出开普勒三定律；6、1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量；7、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
8、1827年英国植物学家布朗悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
9、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
10、1752年，富兰克林过风筝实验验证闪电是电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。
11、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。
12、1911年荷兰科学家昂尼斯大多数金属在温度降到某一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
13、1841～1842年焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳——楞次定律。
14、1820年，丹麦物理学家奥斯特电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应。
15、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。
16、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象；17、1834年，楞次确定感应电流方向的定律。
18、1832年，亨利发现自感现象。
19、1864年英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。
20、1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
物理学史-中国古代物理学
与《考工记》几乎同时的《墨经》，则进一步得出一些初 步的力学哲理（如“奋”、“衡”、“本”、“标”、“重”、 “权”等），给力下了比较科学的定义：“力，刑（形）之 所以奋也。”可惜这一形成科学的抽象思维进程在后世没有 顺利继续下去。这一时期是以记录与积累生产经验为主，也形 成了初步哲理。
（2）两汉到五代时期（前206～960）
总的来说，我国古代力学知识与古代精湛的工艺技术往 往密不可分，但各时期对技术知识的整理汇集、研究提高、 保存流传都未受到重视，致使技术特别是科技理论不能代替 人力形成明显的生产力，科举八股把教育与知识分子的注意 力引到文字游戏或仕途官场上。一方面是大量生产知识与技 术积累而又散失，缺乏系统整理，一方面是经验性的定性的 力学概念始终带有思辨色彩（如“气”、“道”、“理”）， 缺乏数学的定量引用和系统实验的基础，因此经典力学理论 只能等待西方传入。
热胀冷缩是重要的热现象之一，在我国古代对它已有所研 究和利用。汉代《淮南万毕术》记述了这样一个现象：把盛水 铜瓮加热，直到水沸腾时密闭其口，急沉人井中，铜瓮发出雷 鸣般响声。这现象可能是发热物体在急速冷却时发生了内破裂， 破裂声由井内传出，这是一个典型的热胀冷缩现象。元代陶宗 仪曾亲自作热胀冷缩实验，他把带孔的物体加热以后，使另一 个物体进入孔洞，从而这两个物体如“辘轳旋转，无分毫缝罅” 他明确指出，这是前一物体“煮之胖胀”的缘故。
四. 中国古代的光学知识
我国古代对光的认识是和生产、生活实践紧密相连的。它 起源于火的获得和光源的利用，以光学器具的 发明、制造及 应用为前提条件。根据籍记载，我国古代对光的认识大多集 中在光 的直线传播、光的反射、大气光学、成像理论等多个 方面。
三. 中国古代的热学知识
我国古代的热学知识大部分是生活和生产经验的总结。至 今所知的古籍中对热的研究记载较少，还有待于进一步发掘。
介绍物理学发展史的书
介绍物理学发展史的书
以下是一些介绍物理学发展史的书籍：
1.《物理学史》（作者：陈辽贤）：这本书是中国物理学家陈
辽贤教授撰写的力作，详细介绍了物理学的发展历程，以及各个时期的重要物理学家和他们的贡献。
2.《物理学史》（作者：George Sarton）：这是一本经典的物
理学史著作，作者George Sarton 是20世纪著名的科学史学家，他深入探索了古代至现代物理学的发展，包括对重要物理学家、科学理论和实验的重点讲解。
3.《物理学史纲》（作者：E.T. Bell）：这本书是美国数学家
E.T. Bell所写的，虽然主要聚焦于数学史，但也包含了对物理
学史的详细讲述，内容丰富，故事性强，适合对物理学有兴趣的读者阅读。
4.《伟大的物理学家》（作者：William H. Cropper）：这是一
本介绍物理学家生平和工作的书，作者William H. Cropper详
细描述了20世纪众多重要物理学家的生平和他们的成就，涵
盖了从经典物理学到现代物理学的各个领域。
5.《物理学史》（作者：P. Fleury Mottelay）：这是一本经典
的物理学史著作，作者P. Fleury Mottelay系统地回顾了古代至19世纪末物理学的发展，内容涵盖了力学、热学、电磁学和
光学等领域的重要理论和实验。
这些书籍提供了一个深入了解物理学发展史的机会，读者可以从中了解到物理学理论的演进，伟大物理学家的贡献以及对现代科学的影响。
物理学史读后感
物理学史读后感物理学史是一部关于人类对自然界探索的历史，它记录了人类对物质世界的认识和探索过程，是人类智慧和勇气的结晶。
在阅读物理学史的过程中，我深刻地感受到了人类对自然的渴望和不懈的追求，也感受到了科学的伟大和人类的智慧。
通过对物理学史的学习，我对物理学的发展有了更深刻的认识，也对科学的力量有了更加深刻的理解。
物理学史的起源可以追溯到古希腊时期，当时的哲学家们开始对自然界进行思考和探索，提出了一些关于自然界的基本观念。
在这一时期，人们开始意识到自然界存在一些普遍的规律和规则，这些规律和规则构成了自然界的基本特征。
在这一时期，人们开始使用数学的方法来描述自然界的规律，这标志着物理学作为一门独立的学科开始形成。
古希腊的哲学家们对物理学的发展起到了重要的推动作用，他们提出了一些关于自然界的基本观念和理论，这些观念和理论为后来的物理学家们提供了重要的启发和指导。
在中世纪，物理学的发展受到了宗教的束缚，很多物理学家受到了宗教的打压和迫害，物理学的发展受到了很大的影响。
直到文艺复兴时期，物理学的发展才重新开始得到重视，很多物理学家开始重新对自然界进行探索和研究。
在这一时期，伽利略、牛顿等物理学家提出了一些关于自然界的重要理论，他们的研究成果为物理学的发展做出了重要的贡献。
伽利略提出了地球不是宇宙中心的观点，这一观点对后来的天文学和物理学的发展产生了深远的影响。
牛顿提出了万有引力定律和运动定律，这些理论为后来的物理学研究提供了重要的基础，也为后来的科学技术的发展做出了重要的贡献。
在近现代，物理学的发展进入了一个新的阶段，相对论和量子力学等新的理论被提出，这些理论对人类对自然界的认识产生了深刻的影响。
爱因斯坦提出了相对论理论，这一理论对物理学的发展产生了深远的影响，也为后来的科学技术的发展提供了重要的指导。
量子力学的发展为人类对微观世界的认识提供了新的视角，也为人类对自然界的认识提供了新的思路和方法。
在这一时期，物理学的发展进入了一个新的高潮，很多重要的物理学理论被提出，这些理论为人类对自然界的认识提供了新的视角和方法。
物理学史
大学时代：1661年，19岁的牛顿以减费生的身份
进入剑桥大学三一学院，靠为学院做杂务的收入支 付学费，1664年成为奖学金获得者并被选为第一任 卢卡斯讲座教授伊萨克·巴罗（长牛顿12岁）的助 手。1665年获学士学位。17世纪中叶，剑桥大学的 教育制度还渗透着浓厚的中世纪经院哲学气味，传 授一些经院式课程，如逻辑、古文、语法、古代史、 神学等等。牛顿进校两年后，三一学院出现了新气 象，卢卡斯创设了一个独辟蹊径的讲座，规定讲授 自然科学知识，如地理、物理、天文和数学课程， 而第一任卢卡斯讲座教授物理学史报告
1、物理学的五次大综合与五个世界 科学中心
物理学史上第一次大综合：17世纪，伽利略 研究地面上物体的运动，打开了通向近代 物理学的大门。牛顿在此基础上把地面上 物体的运动和天体运动统一起来，揭示了 天上地下一切物体的普遍运动规律，建立 了经典力学体系，实现了物理学史上第一 次大综合。
第二次大综合：18世纪，经过迈尔、焦耳、 卡诺、克劳修斯等人的研究，经典热力学和 经典统计力学正式确立，从而把热与能(能量 转化和守恒定律)、热运动的宏观表现与微观 机制统一起来，实现了物理学史上的第二次 大综合。 第三次大综合：19世纪，麦克斯韦在库仑、 安培、法拉第等物理学家研究的基础上，经 过深入研究，把电、磁、光统一起来，建立 了经典电磁理论，预言了电磁波的存在，实 现了物理学史上第三次大综合。
创造奇迹：五岁的爱因斯坦有一次卧病在床，父
亲送给他一个罗盘。当他发现指南针总是指着南方 时，感到非常惊奇，像着了魔一样！他的小学、中 学都成绩平平。由于举止缓慢，不爱交往，老师和 同学都不喜欢他。希腊文和拉丁文老师更是厌恶、 甚至公开骂他：“爱因斯坦，你长大后肯定不会成 器。”但在叔父雅各布的影响下，爱因斯坦较早就 受到了科学和哲学的启蒙。1900-1904年，爱因斯 坦每年都写出一篇论文，发表于德国《物理学杂 志》。1905年，爱因斯坦在科学史上创造了一个史 无前例奇迹。这一年他写了五篇论文，在3-9月这半 年中，利用在专利局每天八小时工作以外的业余时 间，在三个领域做出了四个划时代意义的工作，他 发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动 理论、狭义相对论和质能关系式这五篇重要论文。
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1．1638年，意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体不会比轻物体下落得快；他研究自由落体运动程序如下：提出假说：自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动；数学推理：由初速度为零、末速度为v的匀变速运动平均速度和得出；再应用从上式中消去v，导出即。
实验验证：由于自由落体下落的时间太短，直接验证有困难，伽利略用铜球在阻力很小的斜面上滚下，上百次实验表明：；换用不同质量的小球沿同一斜面运动，位移与时间平方的比值不变，说明不同质量的小球沿同一斜面做匀变速直线运动的情况相同；不断增大斜面倾角，重复上述实验，得出该比值随斜面倾角的增大而增大，说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
合理外推：把结论外推到斜面倾角为90°的情况，小球的运动成为自由落体，伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。
（用外推法得出的结论不一定都正确，还需经过实验验证）伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的一种科学方法。
2、1654年，德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验；3、1687年，英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。
4、17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献：胡克定律；经典题目：胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比（对）6、1638年，伽利略在《两种新科学的对话》一书中，运用观察－假设－数学推理的方法，详细研究了抛体运动。
17世纪，伽利略通过理想实验法指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。
8、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三定律；牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量（体现放大和转换的思想）；9、1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈（勒维耶）应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
10、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖，与现代火箭原理相同；但现代火箭结构复杂，其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比（火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比）；俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父，他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。
多级火箭一般都是三级火箭，我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家。
11、1957年10月，苏联发射第一颗人造地球卫星；1961年4月，世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
12、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
13．17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式。
周期是2s的单摆叫秒摆。
14．奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
（相互接近，f增大；相互远离，f减少）选修部分：（选修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5）二、电磁学：（选修3-1、3-2）1、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量k的值。
2、1752年，富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。
3、1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。
4、1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖。
5、1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。
6、1911年，荷兰科学家昂尼斯（或昂纳斯）发现大多数金属在温度降到某一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
7、19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳——楞次定律。
8、1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。
9、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，同时提出了安培分子电流假说；并总结出安培定则（右手螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
10、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。
11、英国物理学家汤姆生发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。
12、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
13、1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。
（最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。
带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同；但当粒子动能很大，速率接近光速时，根据狭义相对论，粒子质量随速率显著增大，粒子在磁场中的回旋周期发生变化，进一步提高粒子的速率很困难。
14、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
15、1834年，俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
16、1835年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象），日光灯的工作原理即为其应用之一，双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。
17．1864年英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文，提出了电磁场的基本方程组，后称为麦克斯韦方程组，预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。
电磁波是一种横波。
1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
三、热学（3-3选做）：1、1827年，英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
2、19世纪中叶，由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
3、1850年，克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，称为克劳修斯表述。
次年开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响，称为开尔文表述。
4、1848年开尔文提出热力学温标，指出绝对零度是温度的下限。
指出绝对零度（-273.15℃）是温度的下限。
T=t+273.15K 热力学第三定律：热力学零度不可达到。
5．瓦特在1782年研制成功了具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机。
四、波动学（3-4选做）：1、17世纪，荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。
周期是2s的单摆叫秒摆。
2、1690年，荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
3、奥地利物理学家多普勒（1803-1853）首先发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
【相互接近，f增大；相互远离，f减少】4、1864年，英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文，提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础。
电磁波是一种横波5、1887年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的传播速度等于光速。
6、1894年，意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报，揭开无线电通信的新篇章。
7、1800年，英国物理学家赫歇耳发现红外线；1801年，德国物理学家里特发现紫外线；1895年，德国物理学家伦琴发现X射线（伦琴射线），并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
五、光学（3-4选做）：1．公元140年，古希腊天文学家托勒玫认为入射角与折射角之间是简单地的正比关系（实际上这个结果只对以比较小角入射才大致成立），1621年荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——入射角的正弦与折射角的正弦成正比，这就是折射定律。
2．公元前468-前376，我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象，为世界上最早的光学著作。
3、1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
4、1818年，法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。
5、1864年，英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波；1887年，赫兹证实了电磁波的存在，光是一种电磁波6、1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：①相对性原理——不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；②光速不变原理——不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变。
1915 年，爱因斯坦提出了广义相对论，有两条基本原理：①广义相对性原理——在任何参考系中（包括惯性参考系），物理过程和物理规律都是相同的；②等效原理——一个均匀引力场与一个加速运动的参考系等价。
7、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式：。
8．1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速，以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速，如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。
（注意其测量方法）9．关于光的本质：17世纪明确地形成了两种学说：一种是牛顿主张的微粒说，认为光是光源发出的一种物质微粒；另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说，认为光是在空间传播的某种波。
这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。
六、量子论（3-5选做）：1、物理学晴朗天空上的两朵乌云：①迈克逊－莫雷实验——相对论（高速运动世界），②热辐射实验——量子论（微观世界）；2、19世纪和20世纪之交，物理学的三大发现：X射线的发现，电子的发现，放射性的发现。
3、1900年，德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子；4、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”；5、1900年，德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；受其启发1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，因此获得诺贝尔物理奖。