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2016届高考物理学史复习专题(多资料总结) 全国卷


必修部分:
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、168

7 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)。

★3、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。 4、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。 5、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。

★6、17 世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律; ★7、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; 二、相对论: 8、(a)、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。 (b)、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式: E ? mc 2 。 9、狭义相对论时空观和经典(牛顿)时空观的区别 经典(牛顿)时空观: (1)空间是绝对静止不动的(即绝对空间),时间是绝对不变的(即绝对时间)。 (2)空间和时间跟任何外界物质的存在及其运动情况无关。 (3)空间是三维空间,时间是一维的,空间和时间彼此独立。 狭义相对论时空观: ①“同时”的相对性 ②运动的时钟变慢 ③运动的尺子缩短 ④物体质量随速度的增大而增大。 10、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 ? ? hv ;

1

选修部分:
三、电磁学: (选修 3-1): 11、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。 12、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。 13、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。 14、1826 年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。 15、1911 年,荷兰科学家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。 16、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,即焦耳定律。

★17、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。 18、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, 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。 19、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。

★20、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。
21、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。 22、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)

(选修 3-2 至 3-5 ): 三、电磁学:

★23、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。
24、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。 25、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。 四、热学(选做): 26、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。 27、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。 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。 28、1848 年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。

2

七、波粒二向性 :

★29、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。

★30、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。

八、原子物理学: 31、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)。

★32、1906 年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
33、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。 34、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。

★35、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约为 10 -14 或 10 -15 m 。 36、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。

★37、1913 年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式; ★38、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。

★39、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)。

★40、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。

★41、1932 年,卢瑟福学生查德威克于在α

粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。

42、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。

“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); 234 4 α 衰变:例如: 238 β 衰变:例如: 92 U ? 90Th? 2 He

234 90

0 Th?234 91 Pa? ?1 e

★2.原子核的人工转变(包括、中子的发现和放射性同位素的发现);
3

14 4 17 1 如: ( 质子) 7 N ? 2 He? 8 O?1 H

4 2

He+94Be→126C+10n

(中子)

★3.重核的裂变(以 23592U 的链式反应为代表,可用于核能发电和原子弹);
235 92 1 92 1 U?0 n ? 141 56 Ba ? 36 Kr ? 3 0 n

235 92U

+

90 1 0n→ 38Sr

136 + 54 Xe+10

1

0

n

★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)。
2 1 3 4 1 H ?1 H ?2 H ?0 n

补充: 【考试说明中要求而平日里少考的内容】
1、自感和涡流:通过导体或线圈本身的电流改变,线圈本身就产生自感电动势,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,由于自感产生的自感电流就像一圈圈 的漩涡,所以称为涡流。该电流可以使导体发热。 2、核力:一种区别于电场力和万有引力之外的只作用在核子之间的力。在约 0.5×10-15m~2×10-15m 的距 离内主要表现为引力。大于 2×10-15m 就迅速减小到零;在小于 0.5×10-15m 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的因素决定。跟外界因素无 关。 4、平均结合能:核子结合成原子核时每个核子平均放出的能量 . 核子的平均结合能越大,原子核就越 稳定。而最轻和最重的一些核(元素周期表上两端的原子核)平均给合能较小。

5、光电效应:
1、内容:在光(包括不可见光)的照射下从物体表面发射出光电子的现象叫光电效应,光电子是物 体表面的电子吸收光子能量产生的,光电效应是光具有粒子性的有力例证。 2、光电效应的规律: (1)任何一种金属材料都有一个极限频率,人射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效 应;低于这个频率的光不能产生光电效应。 (2)光电子最大初动能与入射光的强度无关;只随着入射光的频率的增大而增大。 (3)入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过 10-9s。 (4)当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。 3、爱因斯坦光电方程:Ek=hγ 一 w ;其中γ 为入射光子的频率,W 为逸出功,Ek 表示光电子所具 有的最大初动能.

注意:加“★”表示为重要考点

4

一、力学 1.1638 年,意大利伽利略他研究自由落体运动, 开创了研究自然规 律的一种科学方法。 2.1683 年,英国科学家牛顿提出了三条运动定律。 3.17 世纪,伽利略通过理想实验法指出:力不是维持物体运动的原 因,法国物理学家笛卡儿进一步提出观点 4.20 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。 5.17 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。 8.奥地利物理学家多普勒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。 二、热学 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。 3.1850 年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性 4.1848 年开尔文提出热力学温标,指出绝对零度(-273.15℃)是温 度的下限。热力学第三定律:热力学零度不可达到。 三、电磁学 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。
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3.1826 年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。 4.1911 年荷兰科学家昂尼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。 5.1841~1842 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。 6.1820 年,丹麦物理学家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。 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。 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。 7.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。 1932 年美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器。 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,还 提出了狭义相对论, 8.1831 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; 1834 年楞次发表确定感应电流方向的定律。 10.1864 年英国物理学家麦克斯韦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.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。
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四、光学 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 年由赫兹证实。 1895 年,德国物理学家伦琴发现 X 射线(伦琴射线) 1900 年, 德国物理学家普朗克受其启发 1905 年爱因斯坦提出光子说, 成功地解释了光电效应规律。 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) 5.1913 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 五、原子物理学 1.1897 年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,并提出原子的枣糕 模型。 2.1909 年-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 3.1896 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。 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 的快慢(半衰期)与原子所处的物理和化学状态无关。 5.1919 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。并预言原子核内还有另一种粒子,被其学生查
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德威克于 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。 6. 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。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)。 7.1952 年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。

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力学部分 伽利略 1、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 2、发现摆的等时性 牛顿 1、提出了三条运动定律 适用范围: (1)只适用于低速运动的物体(与光速比速度较低)。 (2)只适用于宏观物体,牛顿第二定律不适用于微观原子。 (3)参照系应为惯性系。 (1)惯性定律 又称惯性定律,它科学地阐明了力和惯性这两

个物理概念,正确地解释了力和运动状态的关系,并提出了一切物体 都具有保持其运动状态不变的属性——惯性。 (2)F=ma 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体

的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。 (3) 两个物体之间的作用力和反作用力,在同一直线上,大小相 等,方向相反。 2、发表万有引力定律 开普勒 1、 开普勒三定律: (1)开普勒第一定律,也称椭圆定律:每一个行星都沿各自的椭圆 轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点中。

(2)开普勒第二定律,也称面积定律:在相等时间内,太阳和运动
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中的行星的连线(向量半径)所扫过的面积都是相等的。

(3)开普勒第三定律,也称调和定律:各个行星绕太阳公转周期的 平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。 卡文迪许 利用卡文迪许扭秤装置比较准确地测出了引力常量 电学部分 库仑 发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律 密立根 通过油滴实验测定了元电荷的数值。 富兰克林 1、解释了摩擦起电的原因 2、通过风筝实验验证闪电是电的一种形式 3、把天电与地电统一起来 4、发明避雷针 奥斯特 发现了电流的磁效应 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),提出洛伦兹力公式 F=qvB 安培 1、安培定则(右手定则),用于判断安培力的方向
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2、分子环形电流假说 3、安培力:F=BIL 法拉第 发现了法拉第电磁感应定律:因磁通量变化产生感应电动势的现 象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中 就会产生电流,这种现象叫电磁感应。闭合电路的一部分导体在磁场 中做切割磁感线运动,导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现 象。产生的电流称为感应电流。 常用公式:E=BLv 亨利 发现自感现象 原子物理 麦克斯韦 1、总结了电磁场理论,并预言了电磁波的存 2、观点:光就是一种看得见的电磁波 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,敲开了原子的大门 普朗克 提出了能量量子假说,解释了黑体辐射 爱因斯坦 1、提出光子说,成功地解释了光电效应规律 2、提出的狭义相对论 3、质能方程 E=mc
2

E= nΔ Φ /Δ t

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康普顿 借助爱因斯坦的光子说,解释了散射光的波长改变的现象 德布罗意 提出了实物粒子的波动性——物质波 普里克 发现了阴极射线 卢瑟福 1、根据了α 粒子散射实验现象,提出了原子的核式结构模型 2、用α 粒子轰击氮核,并发现了质子,并预言了中子的存在 玻尔 提出原子结构的玻尔理论 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 查德威克(卢瑟福的学生) 发现了中子 居里夫妇 发现了放射性镭 伦琴 发现 X 射线(伦琴射线) 约里奥·居里、伊丽芙·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

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