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经典力学是什么水平

发布时间: 2024-10-24 17:28:54

❶ 谁能告诉我有关力学的知识。。尽量要详细

力学是研究物质机械运动规律的科学。自然界物质有多种层次,从宇观的宇宙体系,宏观的天体和常规物体,细观的颗粒、纤维、晶体,到微观的分子、原子、基本粒子。通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。但由于学科的互相渗透,有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。
力学又称经典力学,是研究通常尺寸的物体在受力下的形变,以及速度远低于光速的运动过程的一门自然科学。力学是物理学、天文学和许多工程学的基础,机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本依据。
机械运动是物质运动的最基本的形式。机械运动亦即力学运动,是物质在时间、空间中的位置变化,包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等。而平衡或静止,则是其中的特殊情况。物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。
力是物质间的一种相互作用,机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。静止和运动状态不变,则意味着各作用力在某种意义上的平衡。因此,力学可以说是力和(机械)运动的科学。
力学在汉语中的意思是力的科学。汉语“力”字最初表示的是手臂使劲,后来虽又含有他义,但都同机械或运动没有直接联系。“力学”一词译自英语mechanics(源于希腊语μηχανη——机械)。在英语中,mechanics是一个多义词,既可释作“力学”,也可释作“机械学”、“结构”等。在欧洲其他语种中,此词的语源和语义都与英语相同。汉语中没有同它对等的多义词。mechanics在19世纪50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时,译作“重学”,后来改译作“力学”,一直使用至今。“力学的”和“机械的” 在英语中同为mechanical,而现代汉语中“机械的”又可理解为“刻板的”。这种不同语种中词义包容范围的差异,有时引起国际学术交流中的周折。例如机械的(mechanical)自然观,其实指用力学解释自然的观点,而英语mechanist是指机械师,不是指力学家。

【发展简史】

力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础。
古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中,了解一些简单的运动规律,如匀速的移动和转动。但是对力和运动之间的关系,只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。
伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律),提出物体运动三定律。伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。
此后,力学的研究对象由单个的自由质点,转向受约束的质点和受约束的质点系。这方面的标志是达朗贝尔提出的达朗贝尔原理,和拉格朗日建立的分析力学。其后,欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程,这看作是连续介质力学的开端。
运动定律和物性定律这两者的结合,促使弹性固体力学基本理论和粘性流体力学基本理论孪生于世,在这方面作出贡献的是纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人。弹性力学和流体力学基本方程的建立,使得力学逐渐脱离物理学而成为独立学科。
从牛顿到汉密尔顿的理论体系组成了物理学中的经典力学。在弹性和流体基本方程建立后,所给出的方程一时难于求解,工程技术中许多应用力学问题还须依靠经验或半经验的方法解决。这使得19世纪后半叶,在材料力学、结构力学同弹性力学之间,水力学和水动力学之间一直存在着风格上的显着差别。
20世纪初,随着新的数学理论和方法的出现,力学研究又蓬勃发展起来,创立了许多新的理论,同时也解决了工程技术中大量的关键性问题,如航空工程中的声障问题和航天工程中的热障问题等。
这时的先导者是普朗特和卡门,他们在力学研究工作中善于从复杂的现象中洞察事物本质,又能寻找合适的解决问题的数学途径,逐渐形成一套特有的方法。从20世纪60年代起,计算机的应用日益广泛,力学无论在应用上或理论上都有了新的进展。
力学在中国的发展经历了一个特殊的过程。与古希腊几乎同时,中国古代对平衡和简单的运动形式就已具备相当水平的力学知识,所不同的是未建立起像阿基米德那样的理论系统。到明末清初,中国科学技术已显着落后于欧洲。

【学科性质】
物理科学的建立是从力学开始的。在物理科学中,人们曾用纯粹力学理论解释机械运动以外的各种形式的运动,如热、电磁、光、分子和原子内的运动等。当物理学摆脱了这种机械(力学)的自然观而获得健康发展时,力学则在工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化,逐渐从物理学中独立出来。
20世纪初,相对论指出牛顿力学不适用于高速或宇宙尺度内的物体运动;20年代,量子论指出牛顿力学不适用于微观世界。这反映人们对力学认识的深化,即认识到物质在不同层次上的机械运动规律是不同的。所以通常理解的力学,是指以宏观的机械运动为研究内容的物理学分支学科。许多带“力学”名称的学科,如热力学、统计力学、相对论力学、电动力学、量子力学等,在习惯上被认为是物理学的其它分支,不属于力学的范围。
力学与数学在发展中始终相互推动,相互促进。一种力学理论往往和相应的一个数学分支相伴产生,如运动基本定律和微积分,运动方程的求解和常微分方程,弹性力学及流体力学和数学分析理论,天体力学中运动稳定性和微分方程定性理论等,因此有人甚至认为力学应该也是一门应用数学。但是力学和其它物理学分支一样,还有需要实验基础的一面,而数学寻求的是比力学更带普遍性的数学关系,两者有各自不同的研究对象。
力学不仅是一门基础科学,同时也是一门技术科学,它是许多工程技术的理论基础,又在广泛的应用过程中不断得到发展。当工程学还只分民用工程学(即土木工程学)和军事工程学两大分支时,力学在这两个分支中就已经起着举足轻重的作用。工程学越分越细,各个分支中许多关键性的进展,都有赖于力学中有关运动规律、强度、刚度等问题的解决。
力学和工程学的结合,促使了工程力学各个分支的形成和发展。现在,无论是历史较久的土木工程、建筑工程、水利工程、机械工程、船舶工程等,还是后起的航空工程、航天工程、核技术工程、生物医学工程等,都或多或少有工程力学的活动场地。
力学既是基础科学又是技术科学这种二重性,有时难免会引起分别侧重基础研究和应用研究的力学家之间的不同看法。但这种二重性也使力学家感到自豪,它们为沟通人类认识自然和改造自然两个方面作出了贡献。

【学科分类】
力学可粗分为静力学、运动学和动力学三部分,静力学研究力的平衡或物体的静止问题;运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系;动力学讨论物体运动和所受力的关系。
力学也可按所研究对象区分为固体力学、流体力学和一般力学三个分支,流体包括液体和气体;固体力学和流体力学可统称为连续介质力学,它们通常都采用连续介质的模型。固体力学和流体力学从力学分出后,余下的部分组成一般力学。
一般力学通常是指以质点、质点系、刚体、刚体系为研究对象的力学,有时还把抽象的动力学系统也作为研究对象。一般力学除了研究离散系统的基本力学规律外,还研究某些与现代工程技术有关的新兴学科的理论。
一般力学、固体力学和流体力学这三个主要分支在发展过程中,又因对象或模型的不同出现了一些分支学科和研究领域。属于一般力学的有理论力学(狭义的)、分析力学、外弹道学、振动理论、刚体动力学、陀螺力学、运动稳定性等;属于固体力学的有材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等;流体力学是由早期的水力学和水动力学这两个风格迥异的分支汇合而成,现在则有空气动力学、气体动力学、多相流体力学、渗流力学、非牛顿流体力学等分支。各分支学科间的交叉结果又产生粘弹性理论、流变学、气动弹性力学等。
力学也可按研究时所采用的主要手段区分为三个方面:理论分析、实验研究和数值计算。实验力学包括实验应力分析、水动力学实验和空气动力实验等。着重用数值计算手段的计算力学,是广泛使用电子计算机后才出现的,其中有计算结构力学、计算流体力学等。对一个具体的力学课题或研究项目,往往需要理论、实验和计算这三方面的相互配合。
力学在工程技术方面的应用结果形成工程力学或应用力学的各种分支,诸如土力学、岩石力学、爆炸力学复合材料力学、工业空气动力学、环境空气动力学等。
力学和其他基础科学的结合也产生一些交又性的分支,最早的是和天文学结合产生的天体力学。在20世纪特别是60年代以来,出现更多的这类交叉分支,其中有物理力学、化学流体动力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、理性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球构造动力学、地球流体力学等。

【主要理论】
1.物体运动三定律。
2.达朗贝尔原理
3.分析力学理论
4连续介质力学理论
5.弹性固体力学基本理论
6.粘性流体力学基本理论

【研究方法】

力学研究方法遵循认识论的基本法则:实践——理论——实践。
力学家们根据对自然现象的观察,特别是定量观测的结果,根据生产过程中积累的经验和数据,或者根据为特定目的而设计的科学实验的结果,提炼出量与量之间的定性的或数量的关系。为了使这种关系反映事物的本质,力学家要善于抓住起主要作用的因素,屏弃或暂时屏弃一些次要因素。
力学中把这种过程称为建立模型。质点、质点系、刚体、弹性固体、粘性流体、连续介质等是各种不同的模型。在模型的基础上可以运用已知的力学或物理学的规律,以及合适的数学工具,进行理论上的演绎工作,导出新的结论。
依据所得理论建立的模型是否合理,有待于新的观测、工程实践或者科学实验等加以验证。在理论演绎中,为了使理论具有更高的概括性和更广泛的适用性,往往采用一些无量纲参数如雷诺数、马赫数、泊松比等。这些参数既反映物理本质,又是单纯的数字,不受尺寸、单位制、工程性质、实验装置类型的牵制。
力学研究工作方式是多样的:有些只是纯数学的推理,甚至着眼于理论体系在逻辑上的完善化;有些着重数值方法和近似计算;有些着重实验技术等等。而更大量的则是着重在运用现有力学知识,解决工程技术中或探索自然界奥秘中提出的具体问题。
现代的力学实验设备,诸如大型的风洞、水洞,它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目,需要多工种、多学科的协作。应用研究更需要对应用对象的工艺过程、材料性质、技术关键等有清楚的了解。在力学研究中既有细致的、独立的分工,又有综合的、全面的协作。

【应用领域】
力学是物理学、天文学和许多工程学的基础,机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本据。机械运动是物质运动的最基本的形式。机械运动亦即力学运动。
在力学理论的指导或支持下取得的工程技术成就不胜枚举。最突出的有:以人类登月、建立空间站、航天飞机等为代表的航天技术;以速度超过5倍声速的军用飞机、起飞重量超过300t、尺寸达大半个足球场的民航机为代表的航空技术;以单机功率达百万千瓦的汽轮机组为代表的机械工业,可以在大风浪下安全作业的单台价值超过10亿美元的海上采油平台;以排水量达5×105t的超大型运输船和航速可达30多节、深潜达几百米的潜艇为代表的船舶工业;可以安全运行的原子能反应堆;在地震多发区建造高层建筑;正在陆上运输中起着越来越重要作用的高速列车,等等,甚至如两弹引爆的核心技术,也都是典型的力学问题。

【重要着作】
1687年7月出版的《自然哲学的数学原理》(拉丁文:Philosophiae Naturalis Principia Mathematica),牛顿介绍了力学的基本运动三定律与基本的力学量。

【着名人物】
1.阿基米德
古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究,确定它们的基本规律,初步奠定了静力学即平衡理论的基础。
2.伽利略
伽利略在实验研究和理论分析的基础上,最早阐明自由落体运动的规律,提出加速度的概念。
3.牛顿
牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律),提出物体运动三定律。

【发展趋势】
(1)固体力学
经典的连续介质力学将可能会被突破。新的力学模型和体系,将会概括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素,以及这些因素的演化,从而使复合材料(包括陶瓷、聚合物和金属)的强化、韧化和功能化立足于科学的认识之上。
固体力学将融汇力-热-电-磁等效应。机械力与热、电、磁等效应的相互转化和控制,目前大都还限于测量和控制元件上,但这些效应的结合孕育着极有前途的新机会。近来出现的数百层叠合膜“摩天大厦”式的微电子元器件,已迫切要求对这类力-热-电耦合效应做深入的研究。以“Mechronics”为代表的微机械、微工艺、微控制等方面的发展,将会极大地推动对力-热-电-磁耦合效应的研究。
(2)流体力学
今后,空天飞机和新一代的超声速民航机的成功研制将首先取决于流体力学的进展。在有关的高温空气动力学中必须放弃原先的热力学平衡的假定。吸气式发动机中H2,O2在超声速流动状态下的混合、点火等,都是过去的理论和实践未能解决的难题。超声速流边界层的控制、减阻以及降噪控制等也带来一系列新问题。
(3)一般力学
一般力学近来已开始进入生物体运动问题的研究,研究了人和动物行走、奔跑及跳跃中的力学问题。这种在宏观范围内对生物体进行的研究,已经带来了一些新的结果。亿万年生物进化的结果,的确把优化的运动机能赋与了生存下来的物种。对其进一步研究,可以提供生物进化方向的理性认识,也可为人类进一步提高某些机构或机械的性能提供方向性的指导。以下几个方面的问题应当给予充分重视:(1)固体的非平衡/不可逆热力学理论;(2)塑性与强度的统计理论;(3)原子乃至电子层次上子系统(原子键,位错,空位等缺陷)的动力学理论。为深入进行这些研究,应当充分利用与开发计算机模拟(如分子动力学)和现代宏、细、微观实验与观测技术。

工科离不开力学,
在工科基础课中,开设了不同的力学课程:
理论力学,假设物体不发生变形,用传统数学物理方法研究一切质点,物体的运动,静力学和动力学原理,机械原理的理论基础。
材料力学,传统方法研究物体在各种载荷下,包括静力,静扭矩,静弯矩,振动,碰撞等,机械零部件和装配设计,机械加工的理论基础。
流体力学,研究一切流体在容器、管道中运动规律和力学特性,液压、气动、热分析的理论基础。
分析力学,使用计算数学方法分析力学
有限元素法,把受力对象拆解成有限个元素,对每个元素进行受力分析,通过联立偏微分方程组,用泛函求解,计算出每个元素,每个节点的应力应变。联立方程组可化为刚度矩阵和自由度组成的矩阵方程。

❷ 经典力学适用于什么范围(天津市2015物理高中会考原题)望老师解答!!!

经典力学的大厦是以牛顿定律为基础建立起来的。所以,牛顿运动定的适用范围(或条件)就是经典力学的适用范围。高中物理教材关于经典力学适用范围的描述是:
经典力学只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;经典力学只适用于宏观物体,一般不适用于微观粒子。
主要有两个重点:一是低速;二是宏观

❸ 高考物理学史高频考点有些什么

新课标高考高中物理学史(新人教版)
必修部分:(必修1、必修2 )
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》着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。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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);1846年,科学家应用万有引力定律,计算并观测到海王星。
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)
13、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。
14、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。
15、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。
16、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。
17、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
18、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。
19、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。
20、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。
21、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。
22、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。
23、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。
24、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。
25、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,粒子质量随速率显着增大,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。
26、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。
27、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。
28、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。
四、热学(3-3选做):
29、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。
30、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。
31、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。
32、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。
五、波动学(3-4选做):
33、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。
34、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。
35、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】
36、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
37、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。
38、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。
39、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。
六、光学(3-4选做):
40、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——折射定律。
41、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。
42、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。
43、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
44、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。
45、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:。
46.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着作。
47.1849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)
48.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。
七、相对论(3-4选做):
49、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);
50、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。
51、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。
52、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;
53、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;
八、波粒二象性(3-5选做):
54、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。
55、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)
56、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
57、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
58、1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
十、原子物理学(3-5选做):
59、1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
60、1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
61、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。
62、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
63、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。
1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。预言原子核内还有另一种粒子,被其学生乍得威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。
64、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
65、1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式;
66、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。
天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
67、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。
68、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,
并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
69、1932年,卢瑟福学生乍得威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
70、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。
71、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。63、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
72、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
73、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;
粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;
轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;
强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子,强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷.
物理学史专题
★伽利略(意大利物理学家)
对物理学的贡献:
①发现摆的等时性
②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关
③伽利略的理想斜面实验:将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页(发现了物体具有惯性,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是使物体运动的原因)
经典题目
伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因(错)
伽利略认为力是维持物体运动的原因(错)
伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理(包括数学推理)和谐地结合起来(对)
伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去(对)
★胡克(英国物理学家)
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)
★牛顿(英国物理学家)
对物理学的贡献
①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律,建立了完整的经典力学(也称牛顿力学或古典力学)体系,物理学从此成为一门成熟的自然科学
②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生
经典题目
牛顿发现了万有引力,并总结得出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了引力常数(对)
牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动(对)
牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础(对)
★卡文迪许
贡献:测量了万有引力常量
典型题目
牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量(错)
卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值(对)

★亚里士多德(古希腊)
观点:
①重的物理下落得比轻的物体快
②力是维持物体运动的原因
经典题目
亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动(对)
★开普勒(德国天文学家)
对物理学的贡献 开普勒三定律
经典题目
开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律(错)
托勒密(古希腊科学家)
观点:发展和完善了地心说
哥白尼(波兰天文学家) 观点:日心说
第谷(丹麦天文学家) 贡献:测量天体的运动
威廉?赫歇耳(英国天文学家)
贡献:用望远镜发现了太阳系的第七颗行星——天王星
汤苞(美国天文学家)
贡献:用“计算、预测、观察和照相”的方法发现了太阳系第九颗行星——冥王星
泰勒斯(古希腊)
贡献:发现毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体
★库仑(法国物理学家)
贡献:发现了库仑定律——标志着电学的研究从定性走向定量
典型题目
库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用(对)
库仑发现了电流的磁效应(错)
富兰克林(美国物理学家)
贡献:
①对当时的电学知识(如电的产生、转移、感应、存储等)作了比较系统的整理
②统一了天电和地电
密立根 贡献:密立根油滴实验——测定元电荷
昂纳斯(荷兰物理学家) 发现超导
欧姆: 贡献:欧姆定律(部分电路、闭合电路)
★奥斯特(丹麦物理学家)
电流的磁效应(电流能够产生磁场)
经典题目
奥斯特最早发现电流周围存在磁场(对)
法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应(错)
★法拉第
贡献:
①用电场线的方法表示电场
②发现了电磁感应现象
③发现了法拉第电磁感应定律(E=n△Φ/△t)
经典题目
奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象(对)
法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律(对)
奥斯特对电磁感应现象的研究,将人类带入了电气化时代(错)
法拉第发现了磁生电的方法和规律(对)
★安培(法国物理学家)
①磁场对电流可以产生作用力(安培力),并且总结出了这一作用力遵循的规律
②安培分子电流假说
经典题目
安培最早发现了磁场能对电流产生作用(对)
安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式(错)
狄拉克(英国物理学家)
贡献:预言磁单极必定存在(至今都没有发现)
★洛伦兹(荷兰物理学家)
贡献:1895年发表了磁场对运动电荷的作用力公式(洛伦兹力)
阿斯顿
贡献:
①发现了质谱仪 ②发现非放射性元素的同位素
劳伦斯(美国) 发现了回旋加速器
★楞次 发现了楞次定律(判断感应电流的方向)
★汤姆生(英国物理学家)
贡献:
①发现了电子(揭示了原子具有复杂的结构)
②建立了原子的模型——枣糕模型
经典题目
汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子(对)
★卢瑟福(英国物理学家)
指导助手进行了α粒子散射实验(记住实验现象)
提出了原子的核式结构(记住内容)
发现了质子
经典题目
汤姆生提出原子的核式结构学说,后来卢瑟福用 粒子散射实验给予了验证(错)
卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子的发光现象(错)
卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小(对)
卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成(对)
★波尔(丹麦物理学家)
贡献:波尔原子模型(很好的解释了氢原子光谱)
经典题目
玻尔把普朗克的量子理论运用于原子系统上,成功解释了氢原子光谱规律(对)
玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的(错)
玻尔氢原子能级理论的局限性是保留了过多的经典物理理论(对)
★贝克勒尔(法国物理学家)
发现天然放射现象(揭示了原子核具有复杂结构)
经典题目
天然放射性是贝克勒尔最先发现的(对)
贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构(错)
★伦琴 贡献:发现了伦琴射线(X射线)
★乍得威克 贡献:发现了中子
★约里奥?居里和伊丽芙?居里夫妇
①发现了放射性同位素
②发现了正电子
经典题目
居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现电子(错)
约里奥?居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现正电子(对)
★普朗克 贡献:量子论
★爱因斯坦
贡献:
①用光子说解释了光电效应
②相对论
经典题目
爱因斯坦提出了量子理论,普朗克提出了光子说(错)
爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应(对)
是爱因斯坦发现了光电效应现象,普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说(错)
爱因斯坦创立了举世瞩目的相对论,为人类利用核能奠定了理论基础;普朗克提出了光子说,深刻地揭示了微观世界的不连续现象(错)
★麦克斯韦
贡献:
①建立了完整的电磁理论
②预言了电磁波的存在,并且认为光是一种电磁波(赫兹通过实验证实电磁波的存在)
经典题目
普朗克在前人研究电磁感应的基础上建立了完整的电磁理论(对)
麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予了证实(对)
麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在(错)

附高中物理学史(旧人教版)
1、1638年,意大利物理学家伽利略
①论证重物体不会比轻物体下落得快;
②伽利略的通过斜面理想实验和牛顿逻辑推理得出牛顿第一定律;伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比
③伽利略发现摆的等时性(周期只与摆的长度有关),惠更斯根据这个原理制成历史上第一座摆钟
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;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;
3、17世纪,伽利略理想实验法指出:
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、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。
7、1752年,富兰克林
(1)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。
(2)命名正负电荷
(3)1751年富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化
8、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)
通过实验得出欧姆定律。
9、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。
10、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。
11、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。
12、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。
13、1831年英国物理学家法拉第
(1)发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;
(2)提出电荷周围有电场,并用简洁方法描述了电场—电场线。
14、1834年,楞次
确定感应电流方向的定律。
15、1832年,亨利
发现自感现象。
16、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。
17、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。
18、公元前468-前376,我国的墨翟
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着作。
19、1621年荷兰数学家斯涅耳
入射角与折射角之间的规律——折射定律。
20、关于光的本质有两种学说:
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;
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。
21、1801年,英国物理学家托马斯•杨
观察到了光的干涉现象
22、1818年,法国科学家泊松
观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
23、1895年,德国物理学家伦琴
发现X射线(伦琴射线)。
24、1900年,德国物理学家普朗克
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;
25、1905年爱因斯坦
提出光子说,成功地解释了光电效应规律。
26、1913年,丹麦物理学家玻尔
提出了原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。
27、1924年,法国物理学家德布罗意
预言了实物粒子的波动性;
28、1897年,汤姆生
利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
29、1909年-1911年,英国物理学家卢瑟福
进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
30、1896年,法国物理学家贝克勒尔
发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。
31、1919年,卢瑟福
用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。
32、1932年乍得威克
在α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成。
33、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;
粒子分为三大类:
媒介子,传递各种相互作用的粒子如光子;
轻子,不参与强相互作用的粒子如电子、中微子;
强子,参与强相互作用的粒子如质子、中子;强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷的 或 。
34.密立根
测定电子的电量
35.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。
36.人类对天体的认识从“地心说—托勒密”到“日心说—哥白尼”到“开普勒定律”再到“牛顿的万有引力定律”。 直到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万有引力定律显示出强大的威力。