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【金牌学案 风向标】2012年高考物理大二轮总复习 第二部分 专题九 学史课件


专题九 高中物理学史

物理学史是研究物理学发展的学科,它是物理科学体系 中重要的组成部分.物理学史包含着丰富的人文知识,蕴涵 着丰富的人文精神,是人类对物理规律认识和探究过程的记 录.高考题中出现物理学史,通常是以物理学家在科学研究 中的一些成功或典型失败的重大史实为背景,不仅考查学生 学科知识掌握的情况,更重要的是渗透了情感态度与价值观

/>的考查.物理学史是高考考查的重要知识点,物理学史相关

的考题一般为选择题,难度不大.对物理学史的考查是广东

高考物理试题的一大特点,2010 年以前的广东省物理高考试
卷几乎每年都有物理学史的内容.虽然近两年的广东高考试

题没有考查物理学史,但 2012 年的试题估计仍然有可能涉
及这方面的内容.

科学家及其主要贡献
科学家 主要贡献 1638 年,论证重物体不会比轻物体下落得快. 伽利略理想实验指出: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. 伽利略发现摆的等时性,惠更斯根据这个原理制成历 史上第一座自摆钟. 意大利 伽利略针和单摆实验:把摆球拉到某一高度,用一根 针多次改变小球的悬点,摆球能上升到原来的高度, 得到与亚里士多德不同的力和运动关系的结论. 伽利略在 1638 年出版的《关于两种新科学的对话》 一书中,运用观察—假设—数学推理的方法,详细地 研究了抛体运动.

伽利略

续表
科学家 主要贡献
牛顿于 1687 年发表了他的著作——《自然哲学的数 英国 学原理》,提出了三条运动定律、发表了万有引力定

牛顿

律.
开普勒 卡文迪许 德国 17 世纪提出开普勒三定律 英国 1798 年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量

库仑 密立根 欧姆

法国 发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律
通过油滴实验测定了元电荷的数值

美国
e=1.6×10-19 C

德国 通过实验得出欧姆定律

续表
科学家 焦耳和 主要贡献 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 丹麦

楞次
奥斯特

发现电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的
磁效应 提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用 力(洛伦兹力)的观点

洛伦兹 笛卡儿 安培

荷兰

法国 第一个提到“动量守恒定律” 法国 分子环形电流假说(原子内部有环形电流)

续表
科学家 主要贡献

发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时
法拉第 英国 代.在 1821 年,法拉第在重复奥斯特“电生磁”实 验时,制造出历史上第一台最原始的电动机. 美国 最大的贡献是在 1832 年发现自感现象 利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂 汤姆生 英国 内部结构,并提出原子的枣糕模型(葡萄干布丁模型), 从而敲开了原子结构的大门.

亨利

续表
科学家 普朗克 主要贡献 量子论的奠基人.为了解释黑体辐射,提出了能量量 德国 子假说,提出黑体辐射中电磁波的发射和吸收不是连 续的,而是一份一份的,把物理学带入量子世界.

提出光子说,成功解释了光电效应规律;
爱因斯 坦 提出狭义相对论(经典力学不适用于微观粒子和高速

德国

运动物体); 质能方程:E=mc2.

普里克

德国 发现了阴极射线

续表
科学家 主要贡献 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 卢瑟福


15

m;

英国 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(该实验表明了原子内质量和电量的分
布,并没有揭示原子核的组成),并预言了中子的存在. 量子力学的先驱.吸取普朗克、爱因斯坦的量子概念, 玻尔 丹麦 提出解释原子结构的玻尔理论,成功解释了氢原子光 谱.最先得出氢原子能级表达式.

续表
科学家 主要贡献

贝克勒尔
查德威克 居里夫妇 伦琴

法国

发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结
构.

在α粒子轰击铍核时发现中子(原子核人工转变的实 英国 验),由此人们认识到原子核的组成.
法国 发现了放射性更强的钋和镭. 德国 发现 X 射线(伦琴射线)

补充内容: 1.天体运动规律的发现过程(必修 2 教材第 46~49 页). 2.万有引力定律的应用(必修 2 教材第 51~54 页).

3.经典力学的发展历程(必修 2 教材第 104~105 页).
4.19 和 20 世纪之交,物理学三大发现:X 射线的发现 (伦琴)、电子的发现(汤姆生)和放射性的发现(贝克勒尔).

5.相对论的了两个原理?(教材必修 2 第 109 页)
6.相对论和量子力学成为现代物理学的两大基石. 7.人类对光的本质的认识过程:惠更斯——光是一种 波;牛顿——光是一种微粒;麦克斯韦预言光是一种电磁波.

原子物理和原子核物理 一、“十大人物及九大发现” 1.汤姆生发现电子,建立了原子的“枣糕模型”.

2.卢瑟福通过α粒子散射实验,建立了原子的“核式结
构”. 3.卢瑟福通过α粒子轰击氮核,发现了质子:
4 14 17 1 2He+ 7N→ 8O+1H(实验用放射源放出

α 射线).

4.玻尔提出了氢原子模型. 5.贝克勒耳发现天然放射现象,证明原子核有复杂结构.

6.玛丽· 居里和皮埃尔· 居里(大居里)通过天然放射现象 研究,发现了放射性元素钋和镭及其衰变规律. 7.查德威克用α粒子轰击铍核发现了中子:
4 He+9Be→12C+1n. 2 4 6 0

8.约里奥· 居里和伊丽芙· 居里(小居里)用α粒子轰击铝
箔,探测到中子和正电子,发现了放射性同位素:
4 27 30 1 30 30 0 2He+13Al→15P+0n,15P→14Si+1e.

9.爱因斯坦发现了核反应中的质量与能量的联系: 质能方程 E=mc2.

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235U 的链式反应为代表,可用于核能 92

发电和原子弹).
4. 轻核的聚变(以2H 和3H 的热核反应为代表, 存在于太 1 1

太阳内部,可用于氢弹).

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,所以称为涡流.

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 m~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.

3.半衰期:原子核数目减少到原来一半所经过的时间, 其衰变速率由核本身决定,跟外界因素无关.
4.狭义相对论质速方程:m= m0 v2 1-c2 (其中 m0 为物体

的静止质量). 5.1905 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:在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:不管在哪个惯性系中,测得的真空中 的光速都相同.

典型例题 【例 1】(双选)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了 贡献,下列说法正确的是( 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 )

A.奥斯特发现了电流的磁效应;法拉第发现了电磁感

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

解析:选项 B 错误,赫兹用实验证实了电磁波的存在;

选项 D 错误,洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安
培发现了磁场对电流的作用规律. 答案:AC

【例 2】物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识,
推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人

类文明的进步.下列表述正确的是(
A.牛顿发现了万有引力定律 B.洛伦兹发现了电磁感应定律 C.光电效应证实了光的波动性

)

D.相对论的创立表明经典力学已不再适用

解析:电磁感应定律是法拉第发现的,B 错误;光电效 应证实了光的粒子性,C 错误;相对论和经典力学研究的领

域不同,不能说相对论的创立表明经典力学已不再适用,D
错误;正确答案选 A. 答案:A

【例 3】发现通电导线周围存在磁场的科学家是( A.洛伦兹 B.库仑 C.法拉第 D.奥斯特

)

解析:发现电流磁效应的科学家是丹麦的奥斯特,而法

拉第发现了电磁感应现象.
答案:D


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