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經典力學是什麼水平

發布時間: 2024-10-24 17:28:54

❶ 誰能告訴我有關力學的知識。。盡量要詳細

力學是研究物質機械運動規律的科學。自然界物質有多種層次,從宇觀的宇宙體系,宏觀的天體和常規物體,細觀的顆粒、纖維、晶體,到微觀的分子、原子、基本粒子。通常理解的力學以研究天然的或人工的宏觀對象為主。但由於學科的互相滲透,有時也涉及宇觀或細觀甚至微觀各層次中的對象以及有關的規律。
力學又稱經典力學,是研究通常尺寸的物體在受力下的形變,以及速度遠低於光速的運動過程的一門自然科學。力學是物理學、天文學和許多工程學的基礎,機械、建築、航天器和船艦等的合理設計都必須以經典力學為基本依據。
機械運動是物質運動的最基本的形式。機械運動亦即力學運動,是物質在時間、空間中的位置變化,包括移動、轉動、流動、變形、振動、波動、擴散等。而平衡或靜止,則是其中的特殊情況。物質運動的其他形式還有熱運動、電磁運動、原子及其內部的運動和化學運動等。
力是物質間的一種相互作用,機械運動狀態的變化是由這種相互作用引起的。靜止和運動狀態不變,則意味著各作用力在某種意義上的平衡。因此,力學可以說是力和(機械)運動的科學。
力學在漢語中的意思是力的科學。漢語「力」字最初表示的是手臂使勁,後來雖又含有他義,但都同機械或運動沒有直接聯系。「力學」一詞譯自英語mechanics(源於希臘語μηχανη——機械)。在英語中,mechanics是一個多義詞,既可釋作「力學」,也可釋作「機械學」、「結構」等。在歐洲其他語種中,此詞的語源和語義都與英語相同。漢語中沒有同它對等的多義詞。mechanics在19世紀50年代作為研究力的作用的學科名詞傳入中國時,譯作「重學」,後來改譯作「力學」,一直使用至今。「力學的」和「機械的」 在英語中同為mechanical,而現代漢語中「機械的」又可理解為「刻板的」。這種不同語種中詞義包容範圍的差異,有時引起國際學術交流中的周折。例如機械的(mechanical)自然觀,其實指用力學解釋自然的觀點,而英語mechanist是指機械師,不是指力學家。

【發展簡史】

力學知識最早起源於對自然現象的觀察和在生產勞動中的經驗。人們在建築、灌溉等勞動中使用杠桿、斜面、汲水等器具,逐漸積累起對平衡物體受力情況的認識。古希臘的阿基米德對杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到的浮力等作了系統研究,確定它們的基本規律,初步奠定了靜力學即平衡理論的基礎。
古代人還從對日、月運行的觀察和弓箭、車輪等的使用中,了解一些簡單的運動規律,如勻速的移動和轉動。但是對力和運動之間的關系,只是在歐洲文藝復興時期以後才逐漸有了正確的認識。
伽利略在實驗研究和理論分析的基礎上,最早闡明自由落體運動的規律,提出加速度的概念。牛頓繼承和發展前人的研究成果(特別是開普勒的行星運動三定律),提出物體運動三定律。伽利略、牛頓奠定了動力學的基礎。牛頓運動定律的建立標志著力學開始成為一門科學。
此後,力學的研究對象由單個的自由質點,轉向受約束的質點和受約束的質點系。這方面的標志是達朗貝爾提出的達朗貝爾原理,和拉格朗日建立的分析力學。其後,歐拉又進一步把牛頓運動定律用於剛體和理想流體的運動方程,這看作是連續介質力學的開端。
運動定律和物性定律這兩者的結合,促使彈性固體力學基本理論和粘性流體力學基本理論孿生於世,在這方面作出貢獻的是納維、柯西、泊松、斯托克斯等人。彈性力學和流體力學基本方程的建立,使得力學逐漸脫離物理學而成為獨立學科。
從牛頓到漢密爾頓的理論體系組成了物理學中的經典力學。在彈性和流體基本方程建立後,所給出的方程一時難於求解,工程技術中許多應用力學問題還須依靠經驗或半經驗的方法解決。這使得19世紀後半葉,在材料力學、結構力學同彈性力學之間,水力學和水動力學之間一直存在著風格上的顯著差別。
20世紀初,隨著新的數學理論和方法的出現,力學研究又蓬勃發展起來,創立了許多新的理論,同時也解決了工程技術中大量的關鍵性問題,如航空工程中的聲障問題和航天工程中的熱障問題等。
這時的先導者是普朗特和卡門,他們在力學研究工作中善於從復雜的現象中洞察事物本質,又能尋找合適的解決問題的數學途徑,逐漸形成一套特有的方法。從20世紀60年代起,計算機的應用日益廣泛,力學無論在應用上或理論上都有了新的進展。
力學在中國的發展經歷了一個特殊的過程。與古希臘幾乎同時,中國古代對平衡和簡單的運動形式就已具備相當水平的力學知識,所不同的是未建立起像阿基米德那樣的理論系統。到明末清初,中國科學技術已顯著落後於歐洲。

【學科性質】
物理科學的建立是從力學開始的。在物理科學中,人們曾用純粹力學理論解釋機械運動以外的各種形式的運動,如熱、電磁、光、分子和原子內的運動等。當物理學擺脫了這種機械(力學)的自然觀而獲得健康發展時,力學則在工程技術的推動下按自身邏輯進一步演化,逐漸從物理學中獨立出來。
20世紀初,相對論指出牛頓力學不適用於高速或宇宙尺度內的物體運動;20年代,量子論指出牛頓力學不適用於微觀世界。這反映人們對力學認識的深化,即認識到物質在不同層次上的機械運動規律是不同的。所以通常理解的力學,是指以宏觀的機械運動為研究內容的物理學分支學科。許多帶「力學」名稱的學科,如熱力學、統計力學、相對論力學、電動力學、量子力學等,在習慣上被認為是物理學的其它分支,不屬於力學的范圍。
力學與數學在發展中始終相互推動,相互促進。一種力學理論往往和相應的一個數學分支相伴產生,如運動基本定律和微積分,運動方程的求解和常微分方程,彈性力學及流體力學和數學分析理論,天體力學中運動穩定性和微分方程定性理論等,因此有人甚至認為力學應該也是一門應用數學。但是力學和其它物理學分支一樣,還有需要實驗基礎的一面,而數學尋求的是比力學更帶普遍性的數學關系,兩者有各自不同的研究對象。
力學不僅是一門基礎科學,同時也是一門技術科學,它是許多工程技術的理論基礎,又在廣泛的應用過程中不斷得到發展。當工程學還只分民用工程學(即土木工程學)和軍事工程學兩大分支時,力學在這兩個分支中就已經起著舉足輕重的作用。工程學越分越細,各個分支中許多關鍵性的進展,都有賴於力學中有關運動規律、強度、剛度等問題的解決。
力學和工程學的結合,促使了工程力學各個分支的形成和發展。現在,無論是歷史較久的土木工程、建築工程、水利工程、機械工程、船舶工程等,還是後起的航空工程、航天工程、核技術工程、生物醫學工程等,都或多或少有工程力學的活動場地。
力學既是基礎科學又是技術科學這種二重性,有時難免會引起分別側重基礎研究和應用研究的力學家之間的不同看法。但這種二重性也使力學家感到自豪,它們為溝通人類認識自然和改造自然兩個方面作出了貢獻。

【學科分類】
力學可粗分為靜力學、運動學和動力學三部分,靜力學研究力的平衡或物體的靜止問題;運動學只考慮物體怎樣運動,不討論它與所受力的關系;動力學討論物體運動和所受力的關系。
力學也可按所研究對象區分為固體力學、流體力學和一般力學三個分支,流體包括液體和氣體;固體力學和流體力學可統稱為連續介質力學,它們通常都採用連續介質的模型。固體力學和流體力學從力學分出後,餘下的部分組成一般力學。
一般力學通常是指以質點、質點系、剛體、剛體系為研究對象的力學,有時還把抽象的動力學系統也作為研究對象。一般力學除了研究離散系統的基本力學規律外,還研究某些與現代工程技術有關的新興學科的理論。
一般力學、固體力學和流體力學這三個主要分支在發展過程中,又因對象或模型的不同出現了一些分支學科和研究領域。屬於一般力學的有理論力學(狹義的)、分析力學、外彈道學、振動理論、剛體動力學、陀螺力學、運動穩定性等;屬於固體力學的有材料力學、結構力學、彈性力學、塑性力學、斷裂力學等;流體力學是由早期的水力學和水動力學這兩個風格迥異的分支匯合而成,現在則有空氣動力學、氣體動力學、多相流體力學、滲流力學、非牛頓流體力學等分支。各分支學科間的交叉結果又產生粘彈性理論、流變學、氣動彈性力學等。
力學也可按研究時所採用的主要手段區分為三個方面:理論分析、實驗研究和數值計算。實驗力學包括實驗應力分析、水動力學實驗和空氣動力實驗等。著重用數值計算手段的計算力學,是廣泛使用電子計算機後才出現的,其中有計算結構力學、計算流體力學等。對一個具體的力學課題或研究項目,往往需要理論、實驗和計算這三方面的相互配合。
力學在工程技術方面的應用結果形成工程力學或應用力學的各種分支,諸如土力學、岩石力學、爆炸力學復合材料力學、工業空氣動力學、環境空氣動力學等。
力學和其他基礎科學的結合也產生一些交又性的分支,最早的是和天文學結合產生的天體力學。在20世紀特別是60年代以來,出現更多的這類交叉分支,其中有物理力學、化學流體動力學、等離子體動力學、電流體動力學、磁流體力學、熱彈性力學、理性力學、生物力學、生物流變學、地質力學、地球動力學、地球構造動力學、地球流體力學等。

【主要理論】
1.物體運動三定律。
2.達朗貝爾原理
3.分析力學理論
4連續介質力學理論
5.彈性固體力學基本理論
6.粘性流體力學基本理論

【研究方法】

力學研究方法遵循認識論的基本法則:實踐——理論——實踐。
力學家們根據對自然現象的觀察,特別是定量觀測的結果,根據生產過程中積累的經驗和數據,或者根據為特定目的而設計的科學實驗的結果,提煉出量與量之間的定性的或數量的關系。為了使這種關系反映事物的本質,力學家要善於抓住起主要作用的因素,屏棄或暫時屏棄一些次要因素。
力學中把這種過程稱為建立模型。質點、質點系、剛體、彈性固體、粘性流體、連續介質等是各種不同的模型。在模型的基礎上可以運用已知的力學或物理學的規律,以及合適的數學工具,進行理論上的演繹工作,導出新的結論。
依據所得理論建立的模型是否合理,有待於新的觀測、工程實踐或者科學實驗等加以驗證。在理論演繹中,為了使理論具有更高的概括性和更廣泛的適用性,往往採用一些無量綱參數如雷諾數、馬赫數、泊松比等。這些參數既反映物理本質,又是單純的數字,不受尺寸、單位制、工程性質、實驗裝置類型的牽制。
力學研究工作方式是多樣的:有些只是純數學的推理,甚至著眼於理論體系在邏輯上的完善化;有些著重數值方法和近似計算;有些著重實驗技術等等。而更大量的則是著重在運用現有力學知識,解決工程技術中或探索自然界奧秘中提出的具體問題。
現代的力學實驗設備,諸如大型的風洞、水洞,它們的建立和使用本身就是一個綜合性的科學技術項目,需要多工種、多學科的協作。應用研究更需要對應用對象的工藝過程、材料性質、技術關鍵等有清楚的了解。在力學研究中既有細致的、獨立的分工,又有綜合的、全面的協作。

【應用領域】
力學是物理學、天文學和許多工程學的基礎,機械、建築、航天器和船艦等的合理設計都必須以經典力學為基本據。機械運動是物質運動的最基本的形式。機械運動亦即力學運動。
在力學理論的指導或支持下取得的工程技術成就不勝枚舉。最突出的有:以人類登月、建立空間站、太空梭等為代表的航天技術;以速度超過5倍聲速的軍用飛機、起飛重量超過300t、尺寸達大半個足球場的民航機為代表的航空技術;以單機功率達百萬千瓦的汽輪機組為代表的機械工業,可以在大風浪下安全作業的單台價值超過10億美元的海上採油平台;以排水量達5×105t的超大型運輸船和航速可達30多節、深潛達幾百米的潛艇為代表的船舶工業;可以安全運行的原子能反應堆;在地震多發區建造高層建築;正在陸上運輸中起著越來越重要作用的高速列車,等等,甚至如兩彈引爆的核心技術,也都是典型的力學問題。

【重要著作】
1687年7月出版的《自然哲學的數學原理》(拉丁文:Philosophiae Naturalis Principia Mathematica),牛頓介紹了力學的基本運動三定律與基本的力學量。

【著名人物】
1.阿基米德
古希臘的阿基米德對杠桿平衡、物體重心位置、物體在水中受到的浮力等作了系統研究,確定它們的基本規律,初步奠定了靜力學即平衡理論的基礎。
2.伽利略
伽利略在實驗研究和理論分析的基礎上,最早闡明自由落體運動的規律,提出加速度的概念。
3.牛頓
牛頓繼承和發展前人的研究成果(特別是開普勒的行星運動三定律),提出物體運動三定律。

【發展趨勢】
(1)固體力學
經典的連續介質力學將可能會被突破。新的力學模型和體系,將會概括某些對宏觀力學行為起敏感作用的細觀和微觀因素,以及這些因素的演化,從而使復合材料(包括陶瓷、聚合物和金屬)的強化、韌化和功能化立足於科學的認識之上。
固體力學將融匯力-熱-電-磁等效應。機械力與熱、電、磁等效應的相互轉化和控制,目前大都還限於測量和控制元件上,但這些效應的結合孕育著極有前途的新機會。近來出現的數百層疊合膜「摩天大廈」式的微電子元器件,已迫切要求對這類力-熱-電耦合效應做深入的研究。以「Mechronics」為代表的微機械、微工藝、微控制等方面的發展,將會極大地推動對力-熱-電-磁耦合效應的研究。
(2)流體力學
今後,空天飛機和新一代的超聲速民航機的成功研製將首先取決於流體力學的進展。在有關的高溫空氣動力學中必須放棄原先的熱力學平衡的假定。吸氣式發動機中H2,O2在超聲速流動狀態下的混合、點火等,都是過去的理論和實踐未能解決的難題。超聲速流邊界層的控制、減阻以及降噪控制等也帶來一系列新問題。
(3)一般力學
一般力學近來已開始進入生物體運動問題的研究,研究了人和動物行走、奔跑及跳躍中的力學問題。這種在宏觀范圍內對生物體進行的研究,已經帶來了一些新的結果。億萬年生物進化的結果,的確把優化的運動機能賦與了生存下來的物種。對其進一步研究,可以提供生物進化方向的理性認識,也可為人類進一步提高某些機構或機械的性能提供方向性的指導。以下幾個方面的問題應當給予充分重視:(1)固體的非平衡/不可逆熱力學理論;(2)塑性與強度的統計理論;(3)原子乃至電子層次上子系統(原子鍵,位錯,空位等缺陷)的動力學理論。為深入進行這些研究,應當充分利用與開發計算機模擬(如分子動力學)和現代宏、細、微觀實驗與觀測技術。

工科離不開力學,
在工科基礎課中,開設了不同的力學課程:
理論力學,假設物體不發生變形,用傳統數學物理方法研究一切質點,物體的運動,靜力學和動力學原理,機械原理的理論基礎。
材料力學,傳統方法研究物體在各種載荷下,包括靜力,靜扭矩,靜彎矩,振動,碰撞等,機械零部件和裝配設計,機械加工的理論基礎。
流體力學,研究一切流體在容器、管道中運動規律和力學特性,液壓、氣動、熱分析的理論基礎。
分析力學,使用計算數學方法分析力學
有限元素法,把受力對象拆解成有限個元素,對每個元素進行受力分析,通過聯立偏微分方程組,用泛函求解,計算出每個元素,每個節點的應力應變。聯立方程組可化為剛度矩陣和自由度組成的矩陣方程。

❷ 經典力學適用於什麼范圍(天津市2015物理高中會考原題)望老師解答!!!

經典力學的大廈是以牛頓定律為基礎建立起來的。所以,牛頓運動定的適用范圍(或條件)就是經典力學的適用范圍。高中物理教材關於經典力學適用范圍的描述是:
經典力學只適用於解決宏觀物體的低速運動問題,不能用來處理高速運動問題;經典力學只適用於宏觀物體,一般不適用於微觀粒子。
主要有兩個重點:一是低速;二是宏觀

❸ 高考物理學史高頻考點有些什麼

新課標高考高中物理學史(新人教版)
必修部分:(必修1、必修2 )
一、力學:
1、1638年,義大利物理學家伽利略在《兩種新科學的對話》中用科學推理論證重物體和輕物體下落一樣快;並在比薩斜塔做了兩個不同質量的小球下落的實驗,證明了他的觀點是正確的,推翻了古希臘學者亞里士多德的觀點(即:質量大的小球下落快是錯誤的);
2、1654年,德國的馬德堡市做了一個轟動一時的實驗——馬德堡半球實驗;
3、1687年,英國科學家牛頓在《自然哲學的數學原理》著作中提出了三條運動定律(即牛頓三大運動定律)。
4、17世紀,伽利略通過構思的理想實驗指出:在水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去;得出結論:力是改變物體運動的原因,推翻了亞里士多德的觀點:力是維持物體運動的原因。
同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出:如果沒有其它原因,運動物體將繼續以同速度沿著一條直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。
5、英國物理學家胡克對物理學的貢獻:胡克定律;經典題目:胡克認為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變數成正比(對)
6、1638年,伽利略在《兩種新科學的對話》一書中,運用觀察-假設-數學推理的方法,詳細研究了拋體運動。
17世紀,伽利略通過理想實驗法指出:在水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去;同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出:如果沒有其它

原因,運動物體將繼續以同速度沿著一條直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。
7、人們根據日常的觀察和經驗,提出「地心說」,古希臘科學家托勒密是代表;而波蘭天文學家哥白尼提出了「日心說」,大膽反駁地心說。
8、17世紀,德國天文學家開普勒提出開普勒三大定律;
9、牛頓於1687年正式發表萬有引力定律;1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤實驗裝置比較准確地測出了引力常量;
10、1846年,英國劍橋大學學生亞當斯和法國天文學家勒維烈(勒維耶)應用萬有引力定律,計算並觀測到海王星,1930年,美國天文學家湯苞用同樣的計算方法發現冥王星。
9、我國宋朝發明的火箭是現代火箭的鼻祖,與現代火箭原理相同;但現代火箭結構復雜,其所能達到的最大速度主要取決於噴氣速度和質量比(火箭開始飛行的質量與燃料燃盡時的質量比);
俄國科學家齊奧爾科夫斯基被稱為近代火箭之父,他首先提出了多級火箭和慣性導航的概念。多級火箭一般都是三級火箭,我國已成為掌握載人航天技術的第三個國家。
10、1957年10月,蘇聯發射第一顆人造地球衛星;
1961年4月,世界第一艘載人宇宙飛船「東方1號」帶著尤里加加林第一次踏入太空。
11、20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經典力學不適用於微觀粒子和高速運動物體。
12、17世紀,德國天文學家開普勒提出開普勒三定律;牛頓於1687年正式發表萬有引力定律;1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置比較准確地測出了引力常量(體現放大和轉換的思想);1846年,科學家應用萬有引力定律,計算並觀測到海王星。
選修部分:(選修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5)
二、電磁學:(選修3-1、3-2)
13、1785年法國物理學家庫侖利用扭秤實驗發現了電荷之間的相互作用規律——庫侖定律,並測出了靜電力常量k的值。
14、1752年,富蘭克林在費城通過風箏實驗驗證閃電是放電的一種形式,把天電與地電統一起來,並發明避雷針。
15、1837年,英國物理學家法拉第最早引入了電場概念,並提出用電場線表示電場。
16、1913年,美國物理學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量,獲得諾貝爾獎。
17、1826年德國物理學家歐姆(1787-1854)通過實驗得出歐姆定律。
18、1911年,荷蘭科學家昂尼斯(或昂納斯)發現大多數金屬在溫度降到某一值時,都會出現電阻突然降為零的現象——超導現象。
19、19世紀,焦耳和楞次先後各自獨立發現電流通過導體時產生熱效應的規律,即焦耳——楞次定律。
20、1820年,丹麥物理學家奧斯特發現電流可以使周圍的小磁針發生偏轉,稱為電流磁效應。
21、法國物理學家安培發現兩根通有同向電流的平行導線相吸,反向電流的平行導線則相斥,同時提出了安培分子電流假說;並總結出安培定則(右手螺旋定則)判斷電流與磁場的相互關系和左手定則判斷通電導線在磁場中受到磁場力的方向。
22、荷蘭物理學家洛侖茲提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力(洛侖茲力)的觀點。
23、英國物理學家湯姆生發現電子,並指出:陰極射線是高速運動的電子流。
24、湯姆生的學生阿斯頓設計的質譜儀可用來測量帶電粒子的質量和分析同位素。
25、1932年,美國物理學家勞倫茲發明了迴旋加速器能在實驗室中產生大量的高能粒子。(最大動能僅取決於磁場和D形盒直徑。帶電粒子圓周運動周期與高頻電源的周期相同;但當粒子動能很大,速率接近光速時,根據狹義相對論,粒子質量隨速率顯著增大,粒子在磁場中的迴旋周期發生變化,進一步提高粒子的速率很困難。
26、1831年英國物理學家法拉第發現了由磁場產生電流的條件和規律——電磁感應定律。
27、1834年,俄國物理學家楞次發表確定感應電流方向的定律——楞次定律。
28、1835年,美國科學家亨利發現自感現象(因電流變化而在電路本身引起感應電動勢的現象),日光燈的工作原理即為其應用之一,雙繞線法制精密電阻為消除其影響應用之一。
四、熱學(3-3選做):
29、1827年,英國植物學家布朗發現懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規則運動的現象——布朗運動。
30、19世紀中葉,由德國醫生邁爾、英國物理學家焦爾、德國學者亥姆霍茲最後確定能量守恆定律。
31、1850年,克勞修斯提出熱力學第二定律的定性表述:不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響,稱為克勞修斯表述。次年開爾文提出另一種表述:不可能從單一熱源取熱,使之完全變為有用的功而不產生其他影響,稱為開爾文表述。
32、1848年 開爾文提出熱力學溫標,指出絕對零度是溫度的下限。指出絕對零度(-273.15℃)是溫度的下限。T=t+273.15K
熱力學第三定律:熱力學零度不可達到。
五、波動學(3-4選做):
33、17世紀,荷蘭物理學家惠更斯確定了單擺周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。
34、1690年,荷蘭物理學家惠更斯提出了機械波的波動現象規律——惠更斯原理。
35、奧地利物理學家多普勒(1803-1853)首先發現由於波源和觀察者之間有相對運動,使觀察者感到頻率發生變化的現象——多普勒效應。【相互接近,f增大;相互遠離,f減少】
36、1864年,英國物理學家麥克斯韋發表《電磁場的動力學理論》的論文,提出了電磁場理論,預言了電磁波的存在,指出光是一種電磁波,為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波
37、1887年,德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在,並測定了電磁波的傳播速度等於光速。
38、1894年,義大利馬可尼和俄國波波夫分別發明了無線電報,揭開無線電通信的新篇章。
39、1800年,英國物理學家赫歇耳發現紅外線;
1801年,德國物理學家裡特發現紫外線;
1895年,德國物理學家倫琴發現X射線(倫琴射線),並為他夫人的手拍下世界上第一張X射線的人體照片。
六、光學(3-4選做):
40、1621年,荷蘭數學家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規律——折射定律。
41、1801年,英國物理學家托馬斯•楊成功地觀察到了光的干涉現象。
42、1818年,法國科學家菲涅爾和泊松計算並實驗觀察到光的圓板衍射—泊松亮斑。
43、1864年,英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在,指出光是一種電磁波;
1887年,赫茲證實了電磁波的存在,光是一種電磁波
44、1905年,愛因斯坦提出了狹義相對論,有兩條基本原理:
①相對性原理——不同的慣性參考系中,一切物理規律都是相同的;
②光速不變原理——不同的慣性參考系中,光在真空中的速度一定是c不變。
45、愛因斯坦還提出了相對論中的一個重要結論——質能方程式:。
46.公元前468-前376,我國的墨翟及其弟子在《墨經》中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現象,為世界上最早的光學著作。
47.1849年法國物理學家斐索首先在地面上測出了光速,以後又有許多科學家採用了更精密的方法測定光速,如美國物理學家邁克爾遜的旋轉棱鏡法。(注意其測量方法)
48.關於光的本質:17世紀明確地形成了兩種學說:一種是牛頓主張的微粒說,認為光是光源發出的一種物質微粒;另一種是荷蘭物理學家惠更斯提出的波動說,認為光是在空間傳播的某種波。這兩種學說都不能解釋當時觀察到的全部光現象。
七、相對論(3-4選做):
49、物理學晴朗天空上的兩朵烏雲:①邁克遜-莫雷實驗——相對論(高速運動世界), ②熱輻射實驗——量子論(微觀世界);
50、19世紀和20世紀之交,物理學的三大發現:X射線的發現,電子的發現,放射性的發現。
51、1905年,愛因斯坦提出了狹義相對論,有兩條基本原理:
①相對性原理——不同的慣性參考系中,一切物理規律都是相同的;
②光速不變原理——不同的慣性參考系中,光在真空中的速度一定是c不變。
52、1900年,德國物理學家普朗克解釋物體熱輻射規律提出能量子假說:物質發射或吸收能量時,能量不是連續的,而是一份一份的,每一份就是一個最小的能量單位,即能量子;
53、激光——被譽為20世紀的「世紀之光」;
八、波粒二象性(3-5選做):
54、1900年,德國物理學家普朗克為解釋物體熱輻射規律提出:電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一份一份的,把物理學帶進了量子世界;受其啟發1905年愛因斯坦提出光子說,成功地解釋了光電效應規律,因此獲得諾貝爾物理獎。
55、1922年,美國物理學家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時——康普頓效應,證實了光的粒子性。(說明動量守恆定律和能量守恆定律同時適用於微觀粒子)
56、1913年,丹麥物理學家玻爾提出了自己的原子結構假說,成功地解釋和預言了氫原子的輻射電磁波譜,為量子力學的發展奠定了基礎。
57、1924年,法國物理學家德布羅意大膽預言了實物粒子在一定條件下會表現出波動性;
58、1927年美、英兩國物理學家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比,衍射現象影響小很多,大大地提高了分辨能力,質子顯微鏡的分辨本能更高。
十、原子物理學(3-5選做):
59、1858年,德國科學家普里克發現了一種奇妙的射線——陰極射線(高速運動的電子流)。
60、1906年,英國物理學家湯姆生發現電子,獲得諾貝爾物理學獎。
61、1913年,美國物理學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量,獲得諾貝爾獎。
62、1897年,湯姆生利用陰極射線管發現了電子,說明原子可分,有復雜內部結構,並提出原子的棗糕模型。
63、1909-1911年,英國物理學家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射實驗,並提出了原子的核式結構模型。由實驗結果估計原子核直徑數量級為10 -15m。
1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核,第一次實現了原子核的人工轉變,並發現了質子。預言原子核內還有另一種粒子,被其學生查德威克於1932年在α粒子轟擊鈹核時發現,由此人們認識到原子核由質子和中子組成。
64、1885年,瑞士的中學數學教師巴耳末總結了氫原子光譜的波長規律——巴耳末系。
65、1913年,丹麥物理學家波爾最先得出氫原子能級表達式;
66、1896年,法國物理學家貝克勒爾發現天然放射現象,說明原子核有復雜的內部結構。
天然放射現象:有兩種衰變(α、β),三種射線(α、β、γ),其中γ射線是衰變後新核處於激發態,向低能級躍遷時輻射出的。衰變快慢與原子所處的物理和化學狀態無關。
67、1896年,在貝克勒爾的建議下,瑪麗-居里夫婦發現了兩種放射性更強的新元素——釙(Po)鐳(Ra)。
68、1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核,第一次實現了原子核的人工轉變,發現了質子,
並預言原子核內還有另一種粒子——中子。
69、1932年,盧瑟福學生查德威克於在α粒子轟擊鈹核時發現中子,獲得諾貝爾物理獎。
70、1934年,約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時,發現了正電子和人工放射性同位素。
71、1939年12月,德國物理學家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轟擊鈾核時,鈾核發生裂變。63、1942年,在費米、西拉德等人領導下,美國建成第一個裂變反應堆(由濃縮鈾棒、控制棒、減速劑、水泥防護層等組成)。
72、1952年美國爆炸了世界上第一顆氫彈(聚變反應、熱核反應)。人工控制核聚變的一個可能途徑是:利用強激光產生的高壓照射小顆粒核燃料。
73、1932年發現了正電子,1964年提出誇克模型;
粒子分三大類:媒介子-傳遞各種相互作用的粒子,如:光子;
輕子-不參與強相互作用的粒子,如:電子、中微子;
強子-參與強相互作用的粒子,如:重子(質子、中子、超子)和介子,強子由更基本的粒子誇克組成,誇克帶電量可能為元電荷.
物理學史專題
★伽利略(義大利物理學家)
對物理學的貢獻:
①發現擺的等時性
②物體下落過程中的運動情況與物體的質量無關
③伽利略的理想斜面實驗:將實驗與邏輯推理結合在一起探究科學真理的方法為物理學的研究開創了新的一頁(發現了物體具有慣性,同時也說明了力是改變物體運動狀態的原因,而不是使物體運動的原因)
經典題目
伽利略根據實驗證實了力是使物體運動的原因(錯)
伽利略認為力是維持物體運動的原因(錯)
伽俐略首先將物理實驗事實和邏輯推理(包括數學推理)和諧地結合起來(對)
伽利略根據理想實驗推論出,如果沒有摩擦,在水平面上的物體,一旦具有某一個速度,將保持這個速度繼續運動下去(對)
★胡克(英國物理學家)
對物理學的貢獻:胡克定律
經典題目
胡克認為只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變數成正比(對)
★牛頓(英國物理學家)
對物理學的貢獻
①牛頓在伽利略、笛卡兒、開普勒、惠更斯等人研究的基礎上,採用歸納與演繹、綜合與分析的方法,總結出一套普遍適用的力學運動規律——牛頓運動定律和萬有引力定律,建立了完整的經典力學(也稱牛頓力學或古典力學)體系,物理學從此成為一門成熟的自然科學
②經典力學的建立標志著近代自然科學的誕生
經典題目
牛頓發現了萬有引力,並總結得出了萬有引力定律,卡文迪許用實驗測出了引力常數(對)
牛頓認為力的真正效應總是改變物體的速度,而不僅僅是使之運動(對)
牛頓提出的萬有引力定律奠定了天體力學的基礎(對)
★卡文迪許
貢獻:測量了萬有引力常量
典型題目
牛頓第一次通過實驗測出了萬有引力常量(錯)
卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置,第一次在實驗室里測出了萬有引力常量的數值(對)

★亞里士多德(古希臘)
觀點:
①重的物理下落得比輕的物體快
②力是維持物體運動的原因
經典題目
亞里士多德認為物體的自然狀態是靜止的,只有當它受到力的作用才會運動(對)
★開普勒(德國天文學家)
對物理學的貢獻 開普勒三定律
經典題目
開普勒發現了萬有引力定律和行星運動規律(錯)
托勒密(古希臘科學家)
觀點:發展和完善了地心說
哥白尼(波蘭天文學家) 觀點:日心說
第谷(丹麥天文學家) 貢獻:測量天體的運動
威廉?赫歇耳(英國天文學家)
貢獻:用望遠鏡發現了太陽系的第七顆行星——天王星
湯苞(美國天文學家)
貢獻:用「計算、預測、觀察和照相」的方法發現了太陽系第九顆行星——冥王星
泰勒斯(古希臘)
貢獻:發現毛皮摩擦過的琥珀能吸引羽毛、頭發等輕小物體
★庫侖(法國物理學家)
貢獻:發現了庫侖定律——標志著電學的研究從定性走向定量
典型題目
庫侖總結並確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用(對)
庫侖發現了電流的磁效應(錯)
富蘭克林(美國物理學家)
貢獻:
①對當時的電學知識(如電的產生、轉移、感應、存儲等)作了比較系統的整理
②統一了天電和地電
密立根 貢獻:密立根油滴實驗——測定元電荷
昂納斯(荷蘭物理學家) 發現超導
歐姆: 貢獻:歐姆定律(部分電路、閉合電路)
★奧斯特(丹麥物理學家)
電流的磁效應(電流能夠產生磁場)
經典題目
奧斯特最早發現電流周圍存在磁場(對)
法拉第根據小磁針在通電導線周圍的偏轉而發現了電流的磁效應(錯)
★法拉第
貢獻:
①用電場線的方法表示電場
②發現了電磁感應現象
③發現了法拉第電磁感應定律(E=n△Φ/△t)
經典題目
奧斯特發現了電流的磁效應,法拉第發現了電磁感應現象(對)
法拉第發現了磁場產生電流的條件和規律(對)
奧斯特對電磁感應現象的研究,將人類帶入了電氣化時代(錯)
法拉第發現了磁生電的方法和規律(對)
★安培(法國物理學家)
①磁場對電流可以產生作用力(安培力),並且總結出了這一作用力遵循的規律
②安培分子電流假說
經典題目
安培最早發現了磁場能對電流產生作用(對)
安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式(錯)
狄拉克(英國物理學家)
貢獻:預言磁單極必定存在(至今都沒有發現)
★洛倫茲(荷蘭物理學家)
貢獻:1895年發表了磁場對運動電荷的作用力公式(洛倫茲力)
阿斯頓
貢獻:
①發現了質譜儀 ②發現非放射性元素的同位素
勞倫斯(美國) 發現了迴旋加速器
★楞次 發現了楞次定律(判斷感應電流的方向)
★湯姆生(英國物理學家)
貢獻:
①發現了電子(揭示了原子具有復雜的結構)
②建立了原子的模型——棗糕模型
經典題目
湯姆生通過對陰極射線的研究發現了電子(對)
★盧瑟福(英國物理學家)
指導助手進行了α粒子散射實驗(記住實驗現象)
提出了原子的核式結構(記住內容)
發現了質子
經典題目
湯姆生提出原子的核式結構學說,後來盧瑟福用 粒子散射實驗給予了驗證(錯)
盧瑟福的原子核式結構學說成功地解釋了氫原子的發光現象(錯)
盧瑟福的a粒子散射實驗可以估算原子核的大小(對)
盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究,揭示了原子核的組成(對)
★波爾(丹麥物理學家)
貢獻:波爾原子模型(很好的解釋了氫原子光譜)
經典題目
玻爾把普朗克的量子理論運用於原子系統上,成功解釋了氫原子光譜規律(對)
玻爾理論是依據a粒子散射實驗分析得出的(錯)
玻爾氫原子能級理論的局限性是保留了過多的經典物理理論(對)
★貝克勒爾(法國物理學家)
發現天然放射現象(揭示了原子核具有復雜結構)
經典題目
天然放射性是貝克勒爾最先發現的(對)
貝克勒爾通過對天然放射現象的研究發現了原子的核式結構(錯)
★倫琴 貢獻:發現了倫琴射線(X射線)
★查德威克 貢獻:發現了中子
★約里奧?居里和伊麗芙?居里夫婦
①發現了放射性同位素
②發現了正電子
經典題目
居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時發現電子(錯)
約里奧?居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時發現正電子(對)
★普朗克 貢獻:量子論
★愛因斯坦
貢獻:
①用光子說解釋了光電效應
②相對論
經典題目
愛因斯坦提出了量子理論,普朗克提出了光子說(錯)
愛因斯坦用光子說很好地解釋了光電效應(對)
是愛因斯坦發現了光電效應現象,普朗克為了解釋光電效應的規律,提出了光子說(錯)
愛因斯坦創立了舉世矚目的相對論,為人類利用核能奠定了理論基礎;普朗克提出了光子說,深刻地揭示了微觀世界的不連續現象(錯)
★麥克斯韋
貢獻:
①建立了完整的電磁理論
②預言了電磁波的存在,並且認為光是一種電磁波(赫茲通過實驗證實電磁波的存在)
經典題目
普朗克在前人研究電磁感應的基礎上建立了完整的電磁理論(對)
麥克斯韋從理論上預言了電磁波的存在,赫茲用實驗方法給予了證實(對)
麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在(錯)

附高中物理學史(舊人教版)
1、1638年,義大利物理學家伽利略
①論證重物體不會比輕物體下落得快;
②伽利略的通過斜面理想實驗和牛頓邏輯推理得出牛頓第一定律;伽利略通過斜面實驗得出自由落體運動位移與時間的平方成正比
③伽利略發現擺的等時性(周期只與擺的長度有關),惠更斯根據這個原理製成歷史上第一座擺鍾
2、英國科學家牛頓
1683年,提出了三條運動定律。
1687年,發表萬有引力定律;1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置比較准確地測出了引力常量;
3、17世紀,伽利略理想實驗法指出:
水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度一直運動下去;
4、20愛因斯坦提出的狹義相對論
經典力學不適用於微觀粒子和高速運動物體。
5、17世紀德國天文學家開普勒
提出開普勒三定律;
6、1785年法國物理學家庫侖
利用扭秤實驗發現了電荷之間的相互作用規律——庫侖定律。
7、1752年,富蘭克林
(1)過風箏實驗驗證閃電是電的一種形式,把天電與地電統一起來,並發明避雷針。
(2)命名正負電荷
(3)1751年富蘭克林發現萊頓瓶放電可使縫衣針磁化
8、1826年德國物理學家歐姆(1787-1854)
通過實驗得出歐姆定律。
9、1911年荷蘭科學家昂尼斯
大多數金屬在溫度降到某一值時,都會出現電阻突然降為零的現象——超導現象。
10、1841~1842年 焦耳和楞次
先後各自獨立發現電流通過導體時產生熱效應的規律,稱為焦耳——楞次定律。
11、1820年,丹麥物理學家奧斯特
電流可以使周圍的磁針偏轉的效應,稱為電流的磁效應。
12、荷蘭物理學家洛侖茲
提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力(洛侖茲力)的觀點。
13、1831年英國物理學家法拉第
(1)發現了由磁場產生電流的條件和規律——電磁感應現象;
(2)提出電荷周圍有電場,並用簡潔方法描述了電場—電場線。
14、1834年,楞次
確定感應電流方向的定律。
15、1832年,亨利
發現自感現象。
16、1864年英國物理學家麥克斯韋
預言了電磁波的存在,指出光是一種電磁波,為光的電磁理論奠定了基礎。
17、1887年德國物理學家赫茲
用實驗證實了電磁波的存在並測定了電磁波的傳播速度等於光速。
18、公元前468-前376,我國的墨翟
在《墨經》中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現象,為世界上最早的光學著作。
19、1621年荷蘭數學家斯涅耳
入射角與折射角之間的規律——折射定律。
20、關於光的本質有兩種學說:
一種是牛頓主張的微粒說:認為光是光源發出的一種物質微粒;
一種是荷蘭物理學家惠更斯提出的波動說:認為光是在空間傳播的某種波。
21、1801年,英國物理學家托馬斯•楊
觀察到了光的干涉現象
22、1818年,法國科學家泊松
觀察到光的圓板衍射——泊松亮斑。
23、1895年,德國物理學家倫琴
發現X射線(倫琴射線)。
24、1900年,德國物理學家普朗克
解釋物體熱輻射規律提出電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一份一份的,把物理學帶進了量子世界;
25、1905年愛因斯坦
提出光子說,成功地解釋了光電效應規律。
26、1913年,丹麥物理學家玻爾
提出了原子結構假說,成功地解釋和預言了氫原子的輻射電磁波譜。
27、1924年,法國物理學家德布羅意
預言了實物粒子的波動性;
28、1897年,湯姆生
利用陰極射線管發現了電子,說明原子可分,有復雜內部結構,並提出原子的棗糕模型。
29、1909年-1911年,英國物理學家盧瑟福
進行了α粒子散射實驗,並提出了原子的核式結構模型。由實驗結果估計原子核直徑數量級為10 -15 m 。
30、1896年,法國物理學家貝克勒爾
發現天然放射現象,說明原子核也有復雜的內部結構。
31、1919年,盧瑟福
用α粒子轟擊氮核,第一次實現了原子核的人工轉變,並發現了質子。
32、1932年查德威克
在α粒子轟擊鈹核時發現中子,由此人們認識到原子核的組成。
33、1932年發現了正電子,1964年提出誇克模型;
粒子分為三大類:
媒介子,傳遞各種相互作用的粒子如光子;
輕子,不參與強相互作用的粒子如電子、中微子;
強子,參與強相互作用的粒子如質子、中子;強子由更基本的粒子誇克組成,誇克帶電量可能為元電荷的 或 。
34.密立根
測定電子的電量
35.瓦特在1782年研製成功了具有連桿、飛輪和離心調速器的雙向蒸汽機。
36.人類對天體的認識從「地心說—托勒密」到「日心說—哥白尼」到「開普勒定律」再到「牛頓的萬有引力定律」。 直到1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置比較准確地測出了引力常量萬有引力定律顯示出強大的威力。