物理学史(高三复习资料)

高中物理学史归纳理论联系实际物理学常识一、物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。

二、物理学五大板块：1.力学（必修1、必修2、）2.电磁学（选修3-1、选修3-2）3.热学（选修3-3）4.光学（选修3-4）5.原子、核物理（选修3-5）三、自然科学三大守恒定律：质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律。

（其中质量守恒及能量守恒统称为“质能守恒”，除此之外还存在电荷守恒）四、国际单位制的七个基本单位：1、伽利略对落体现象进行研究，得出结论：物体下落过程中的【运动情况】与物体所受的【重力】【无关】。

（P27）2、胡克研究得出结论：在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的伸长（或缩短）量成正比——胡克定律（F=-kx）。

（P50）3、牛顿在前人的实验基础上总结出来三条规律：（1）一切物体总保持【匀速直线运动】状态或【静止】状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止——牛顿第一定律（惯性定律）。

这揭示了力【不是维持物体运动】的原因。

（注：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。

）（P77）（2）物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同——牛顿第二定律（F合=ma）。

（P89）（3）两个物体之间的作用力和反作用力总是【大小相等】、【方向相反】、【作用在同一条直线上】——牛顿第三定律。

作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，它们【同时产生】、【同时消失】，是同种性质的力。

（注意：作用力与反作用力【不能】叫做【平衡力】。

）（P69）1、开普勒对行星运动规律的描述——开普勒三定律：（P47）（1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

（2）行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。

（3）行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比（T2/a3=c）。

2、牛顿对“苹果落地”的思考作出了结论：宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比——万有引力定律（F引=G·(m1m2)/r2）。

（【卡文迪许】还通过【扭秤实验】测出了【万有引力常量】（G=6.67×10-11 N·m2 /kg2））（P49）1、库仑通过【扭秤实验】总结出了电学中的基本定律：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的二次方成反比。

作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

——库仑定律（F库=k·(q1q2)/r2）。

（库仑还通过【扭秤实验】测出了【静电力常量】（k=9.0×109N·m2/C2））（P6）2、法拉第最早引入了【电场】的概念，并提出用【电场线】的方法来表示电场。

（P12）3、奥斯特发现【电流磁效应】。

（P73）4、安培发现磁场对电流可以产生作用力（【安培力】）（F安=BIL）。

（P74）5、安培提出：任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流，分子电流使每个物质分子都成为一个微小的磁体——分子电流假说。

（P76）6、洛伦兹发表了磁场对运动电荷的作用力（【洛伦兹力】）公式：f洛=qvB。

（P85）7、阿斯顿发明【质谱仪】。

（P91）8、劳伦斯制成了世界上第一台【回旋加速器】。

（P91）9、左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，且伸开的四指指向电流方向，拇指就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

（P79）1、法拉第与电磁感应：（1）发现磁生电现象，这种现象叫做【电磁感应现象】。

由磁感应现象产生的电流，叫做【感应电流】（产生感应电流的条件是使通过【闭合电路】的【磁通量发生变化】）。

（P3）（2）电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的【变化率】成正比——电磁感应定律（E=n·ΔΦ/Δt）。

（P14）2、楞次进行实验发现：当引起感应电流的磁场B0穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场B’方向与引起感应电流的磁场B0方向相反；当引起感应电流的磁场B0穿过螺线管的磁通量减少时，感应电流的磁场B’方向与引起感应电流的磁场B0方向相同。

因此，感应电流的磁场总要【阻碍】引起感应电流的【磁通量的变化】（【增反减同】）——楞次定律。

（P9）3、右手定则可以看作是楞次定律的特殊情况：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。

（P11）注：左手定则与右手定则可巧妙记忆为“左力右电”。

1、布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉时发现悬浮颗粒不停地做无规则运动，这种悬浮在【液体】或【气体】中的【微粒】的这种【无规则运动】叫做【布朗运动】。

（P9）2、爱因斯坦从理论上解释了布朗运动，他认为布朗运动是大量的【液体分子】对【悬浮微粒】的【不平衡撞击】引起的，是大量液体分子【不停地做无规则运动】所产生的结果。

（P9）3、气体分子分布规律的研究：（P18）（1）麦克斯韦从理论上导出气体分子按【速率】分布的规律。

（2）波尔兹曼在麦克斯韦的基础上得出气体分子按【能量】的分布规律。

4、劳埃首次利用【X射线】对晶体结构进行研究，证实了晶体内部粒子【有规则排列】。

（P29）5、液晶的发现：（P36）（1）莱尼兹尔在合成胆兹醇时发现，此类有机化学物在固态向液态转化的过程中存在着【浑浊的中间态】。

（2）莱尔发现，由固体想液体转化的中间态液体具有和【晶体】相似的性质，故称为液态晶体，简称液晶。

6、气体实验定律：（1）玻意耳和马略特各自通过实验发现：一定质量气体在【温度】不变时压强和气体关系的实验规律（【等温】过程中，压强和体积成反比）——玻意耳定律。

（P48）（2）查理通过实验发现：一定质量气体在【体积】不变时压强和温度关系的实验规律（【等容】过程中，压强和温度成正比）——查理定律。

（P51）（3）盖·吕萨克通过实验发现：一定质量的气体在【压强】不变时体积和温度关系的实验规律（【等压】过程中，体积和温度成正比）——盖·吕萨克定律。

（P52）严格遵守以上三个实验定律的气体称为【理想气体】。

7、焦耳通过实验证明热量和功之间有着确定的数量关系，所以热量并不是传递着的热质，而是传递着的【能量】。

（P63）8、热力学第二定律：（P74）（1）克劳修斯提出：热量不能自动地从低温物体传递到高温物体。

或者说，不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。

（2）开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。

9、恩格斯把这条规律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变——能量守恒定律称为“伟大的运动基本定律”，他认为它是19世纪自然科学的三大发现（即能量守恒（和转化）定律、细胞学说、达尔文的生物进化论）之一。

（P69）选修3-51、麦克斯韦提出了光是一种【电磁波】的观念。

（P26）2、光子：（1）普朗克在研究电磁波的辐射问题时，首次提出了一个与人类直接经验相违背的大胆假说：物体热辐射所发出的电磁波是通过内部的带电谐振子向外辐射的，谐振子的能量是【不连续】的，只能是hν的【整数倍】（hν称为一个【能量量子】，其中ν是谐振子的振动频率，h是一个常量，称为普朗克常量（h=6.63×10-34J·s））——能量量子假说。

（P31）（2）爱因斯坦在能量量子假说的启发下指出：光的能量是【不连续】的，是【一份一份】的，每一份叫做一个【光子】（一个光子的能量为ε=hν，式中h是普朗克常量，ν是光的频率）——光子假说。

（P31）（3）爱因斯坦建立了光电效应方程：hν=½m v max2+W，即入射光子的能量等于出射光电子的最大初动能与逸出功之和。

（P32）（4）【光电效应】揭示了光具有【粒子性】。

（P35）（5）密立根用实验证实了这个方程，并测出了【普朗克常量】。

（P32）3、康普顿借助光子假说，用光子与物体中电子的弹性碰撞解释了散射光的波长改变的现象。

此现象即用X射线照射物体时，散射出来的X射线的波长会变长——康普顿效应。

康普顿效应再次证明了【光子假说】的正确性，它不仅证明了光子具有能量，同时还证明了光子具有【动量】。

（P35）4、德布罗意提出假设：任何一个实物粒子都和一个（德布罗意）波相对应（德布罗意波也称为物质波）——德布罗意波假说。

（P40）5、敲开原子的大门：（1）普里克发现【阴极射线】。

（P48）（2）汤姆生研究【阴极射线】等现象时发现了【电子】。

（P48）（3）汤姆生测量出了带电粒子的【荷质比】。

（P49）（4）密立根用【油滴实验】精确的测定了电子的【电荷量】（e≈1.6×10-19C）。

（P50）6、原子的结构：（1）汤姆生首先提出了【葡萄干布丁模型】。

后来被【卢瑟福】的【α粒子散射实验】所否定。

（P52）（2）卢瑟福知道他的助手在真空中用高速的【α粒子流】垂直射到很薄的【金箔】上。

实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔仍延原来的方向前进，但少数α粒子发生了较大的偏转，并且有（P52）极少数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至几乎达到180°。

（3）卢瑟福提出了原子的核式结构的模型：原子的中心有一个带正电的【原子核】，它几乎集中了原子的全部【质量】，而电子则在核外空间绕核旋转。

（P53）7、原子的能级结构波尔——波尔理论：（P63）（1）定态假设：原子系统中存在具有确定能量的定态，原子处于定态时，电子绕核运动不辐射也不吸收能量。

（2）跃迁假设：原子系统从一个定态过度到另一个定态，伴随着光子的发射和吸收。

8、走进原子核：（1）亨利·贝克勒尔发现铀（U）和含铀的矿物等物质具有【放射性】。

（P68）（2）玛丽·居里和皮埃尔·居里夫妇发现了两种放射性比铀更强的新元素，玛丽·居里为了纪念她的祖国波兰，把其中一种元素命名为【钋】（Po），另一种元素命名为【镭】（Ra）。

（P68）（3）卢瑟福用【α粒子】轰击【氮核】时发现【质子】（147N+42He→178O+11H）。

（P69）（4）查德威克用【α射线】轰击【铍】（Be）产生【中子】（94Be+42He→126C+10n）。

（P69）一个质量数为A、电荷数为Z的原子核包括含Z个质子和A-Z个中子。

组成原子核的中子和质子统称为【核子】。

原子核的数学符号为AZ X，其中X为元素符号。

9、约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇在用【α粒子】轰击【铝箔】时探测到了【正电子】（2713Al+42He→3015P+10n）。