1.物理历史人物常识
卡文迪许的纽秤实验 卡文迪许(Henry Cavendish)英国物理学家和化学家。
1731年10月10日生于法国尼斯。1749年考入剑桥大学,1753年尚未毕业就去巴黎留学。
后回伦敦定居,在他父亲的实验室中做了许多电学和化学方面的研究工作。1760年被选为英国皇家学会会员。
1803年当选为法国科学院外国院土。卡文迪许毕生致力于科学研究,从事实验研究达50年之久,性格孤僻,很少与外界来往。
卡文迪许的主要贡献有:1781年首先制得氢气,并研究了其性质,用实验证明它燃烧后生成水。但他曾把发现的氢气误认为燃素,不能不说是一大憾事。
他在化学、热学、电学、万有引力等方面进行了许多成功的实验研究,但很少发表,过了一个世纪后,麦克斯韦整理了他的实验论文,并于1879年出版了名为《尊敬的亨利·卡文迪许的电学研究》一书,此后人们才知道卡文迪许做了许多电学实验。麦克斯韦说:“这些论文证明卡文迪许几乎预料到电学上所有的伟大事实,这些伟大的事实后来通过库仑和法国哲学家们的著作而闻名于科学界。”
在1766年发表了《论人工空气》的论文并获皇家学会科普利奖章。他制出纯氧,并确定了空气中氧、氮的含量,证明水不是元素而是化合物。
他被称为“化学中的牛顿”。 卡文迪许的重大贡献之一是1798年完成了测量万有引力的扭秤实验,后世称为卡文迪许实验。
他改进了英国机械师米歇尔(John Michell,1724~1793)设计的扭秤,在其悬线系统上附加小平面镜,利用望远镜在室外远距离操纵和测量,防止了空气的扰动(当时还没有真空设备)。他用一根39英寸的镀银铜丝吊一6英尺木杆,杆的两端各固定一个直径2英寸的小铅球,另用两颗直径12英寸的固定着的大铅球吸引它们,测出铅球间引力引起的摆动周期,由此计算出两个铅球的引力,由计算得到的引力再推算出地球的质量和密度。
他算出的地球密度为水密度的5.481倍(地球密度的现代数值为5.517g/cm3),由此可推算出万有引力常量G的数值为 6.754*10-11 N·m2/kg2(现代值前四位数为6.672)。这一实验的构思、设计与操作十分精巧,英国物理学家J.H.坡印廷曾对这个实验下过这样的评语:“开创了弱力测量的新时代”。
卡文迪许一生在自己的实验室中工作,被称为“最富有的学者,最有学问的富翁”。卡文迪许于1810年2月24日去世。
十七世纪的权威人士断言:人类永远不会知道地球的质量。因为在当时的条件下,要知道地球的质量必须用体积和密度相乘计算出来,而地球的构成相当复杂,各部的密度差异很大,无法求出它的平均密度,所以无法得出地球的质量。
到十七世纪末,物理学家牛顿发现了万有引力定律。他想用测定引力的办法来计算地球的质量,但最终没能成功。
1731年出生的英国物理学家卡文迪许,发现英国剑桥大学知名科学家约翰·米歇尔用石英丝横吊磁铁的扭转,来观察磁引力,但靠肉眼看不到石英丝的变化。一天,他看到一群孩子拿着小镜子,用来反射太阳光玩。
小镜子微微一动,远处的光点会发生很大的移动。这个游戏给卡文迪许以极大的启发,他在石英丝上固定一面小镜子,用一束光线去照射它,结果,石英丝极小的扭转被放大了,提高了实验的灵敏度。
卡文迪许用了几十年时间,一直到1798年,才通过测量计算出了地球的平均密度,算出了地球的质量。他也因此被誉为“第一个称出地球的人”。
2.高中物理中有哪些常识
胡克:胡克定律
牛顿:万有引力定律,卡文迪许用纽秤实验证实,并测定了G
伽利略:“摆”的等时性
玻意尔、查理、盖吕萨克定律
库仑:库仑定律
密立根:油滴实验
法拉第:电场线模型
欧姆:欧姆定律、闭合电路欧姆定律
奥斯特:电流磁效应
楞次:楞次定律
法拉第:电磁感应,并发明了第一台发电机
麦克斯韦:电磁场理论,预言电磁波的存在。赫兹实验证明,并测出了电磁波的速度
牛顿:光的微粒说
惠更斯:光的波动说
托马斯杨:杨氏双份干涉
汤姆生:发现电子
卢瑟福:根据阿尔法粒子散射实验,提出了原子的核式结构
玻尔:玻尔理论,建立了原子的玻尔模型
贝克勒尔:发现了原子的天然放射现象,发现了放射性元素“铀”;居里夫妇发现了“钋”“镭”
卢瑟福:发现了质子
查德威克:发现了中子
约里奥居里和伊丽芙居里夫妇发现了放射性同位素“正电子”
爱因斯坦提出了“相对论”和质能方程:E=mc^2
3.高中物理如何学
如何学好高中物理:
在高中理科各科目中,物理科是相对较难学习的一科,学过高中物理的大部分同学,特别是物理成绩中差等的同学,总有这样的疑问:“上课听得懂,听得清,就是在课下做题时不会。”这是个普遍的问题,值得物理教师和同学们认真研究。下面就高中物理的学习方法,浅谈一些自己的看法,以便对同学们的学习有所帮助。
首先分析一下上面同学们提出的普遍问题,即为什么上课听得懂,而课下不会作?我作为学理科的教师有这样的切身感觉:比如读某一篇文学作品,文章中对自然景色的描写,对人物心里活动的描写,都写得令人叫绝,而自己也知道是如此,但若让自己提起笔来写,未必或者说就不能写出人家的水平来。听别人说话,看别人文章,听懂看懂绝对没有问题,但要自己写出来变成自己的东西就不那么容易了。又比如小孩会说的东西,要让他写出来,就必须经过反复写的练习才能达到那一步。因而要由听懂变成会作,就要在听懂的基础上,多多练习,方能掌握其中的规律和奥妙,真正变成自己的东西,这也正是学习高中物理应该下功夫的地方。功夫如何下,在学习过程中应该达到哪些具体要求,应该注意哪些问题,下面我们分几个层次来具体分析。
记忆:在高中物理的学习中,应熟记基本概念,规律和一些最基本的结论,即所谓我们常提起的最基础的知识。同学们往往忽视这些基本概念的记忆,认为学习物理不用死记硬背这些文字性的东西,其结果在高三总复习中提问同学物理概念,能准确地说出来的同学很少,即使是补习班的同学也几乎如此。我不敢绝对说物理概念背不完整对你某一次考试或某一阶段的学习造成多大的影响,但可以肯定地说,这对你对物理问题的理解,对你整个物理系统知识的形成都有内在的不良影响,说不准哪一次考试的哪一道题就因为你概念不准而失分。因此,学习语文需要熟记名言警句、学习数学必须记忆基本公式,学习物理也必须熟记基本概念和规律,这是学好物理科的最先要条件,是学好物理的最基本要求,没有这一步,下面的学习无从谈起。
积累:是学习物理过程中记忆后的工作。在记忆的基础上,不断搜集来自课本和参考资料上的许多有关物理知识的相关信息,这些信息有的来自一题,有的来自一道题的一个插图,也可能来自一小段阅读材料等等。在搜集整理过程中,要善于将不同知识点分析归类,在整理过程中,找出相同点,也找出不同点,以便于记忆。积累过程是记忆和遗忘相互斗争的过程,但是要通过反复记忆使知识更全面、更系统,使公式、定理、定律的联系更加紧密,这样才能达到积累的目的,绝不能象狗熊掰棒子式的重复劳动,不加思考地机械记忆,其结果只能使记忆的比遗忘的还多。
综合:物理知识是分章分节的,物理考纲能要求之内容也是一块一块的,它们既相互联系,又相互区别,所以在物理学习过程中要不断进行小综合,等高三年级知识学完后再进行系统大综合。这个过程对同学们能力要求较高,章节内容互相联系,不同章节之间可以互相类比,真正将前后知识融会贯通,连为一体,这样就逐渐从综合中找到知识的联系,同时也找到了学习物理知识的兴趣。
提高:有了前面知识的记忆和积累,再进行认真综合,就能在解题能力上有所提高。所谓提高能力,说白了就是提高解题、分析问题的能力,针对一题目,首先要看是什么问题——力学,热学,电磁学、光学还是原子物理,然后再明确研究对象,结合题目中所给条件,应用相关物理概念,规律,也可用一些物理一级,二级结论,才能顺利求得结果。可以想象,如果物理基本概念不明确,题目中既给的条件或隐含的条件看不出来,或解题既用的公式不对或该用一、二级结论,而用了原始公式,都会使解题的速度和正确性受到影响,考试中得出高分就成了空话。提高首先是解决问题熟练,然后是解法灵活,而后在解题方法上有所创新。这里面包括对同一题的多解,能从多解中选中一种最简单的方法;还包括多题一解,一种方法去顺利解决多个类似的题目。真正做到灵巧运用,信手拈来的程度。
综上所术,学习物理大致有六个层次,即首先听懂,而后记住,练习会用,渐逐熟练,熟能生巧,有所创新
参考资料:上面是我转的,我觉得讲得很好.
4.高中物理常识大集合
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不会比轻物体下落得快;他研究自由落体运动程序如下: 提出假说:自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动; 数学推理:由初速度为零、末速度为v的匀变速运动平均速度 和 得出 ;再应用 从上式中消去v,导出 即 。
实验验证:由于自由落体下落的时间太短,直接验证有困难,伽利略用铜球在阻力很小的斜面上滚下,上百次实验表明: ;换用不同质量的小球沿同一斜面运动,位移与时间平方的比值不变,说明不同质量的小球沿同一斜面做匀变速直线运动的情况相同;不断增大斜面倾角,重复上述实验,得出该比值随斜面倾角的增大而增大,说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。 合理外推:把结论外推到斜面倾角为90°的情况,小球的运动成为自由落体,伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。
(用外推法得出的结论不一定都正确,还需经过实验验证) 注:伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法。(回忆理想斜面实验) 2.1683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。
3.17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。 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。 6.我国宋朝发明的火箭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);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。
7.17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
8.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) 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。
2.19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。 3.1850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。 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。
T=t+273.15K 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。
(转化) 2.1752年,富兰克林在费城通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。 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,粒子质量随速率显著增大,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。 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。
9.1832年亨利发现自感现象,即在研究感应电流的同时,发现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。 10.1864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,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
电磁波。
5.高中物理常识大集合
刘叔博客
1、伽利略
(1)通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点
(2)推翻了亚里士多德“重的物体比轻物体下落得快”的观点
2、开普勒:提出开普勒行星运动三定律;
3、牛顿
(1)提出了三条运动定律。
(2)发现表万有引力定律;
4、卡文迪许:利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G
5、爱因斯坦
(1)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)
(2)提出光子说,成功地解释了光电效应规律,并因此获得诺贝尔物理学奖
(3)提出质能方程,为核能利用提出理论基础。
6、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、焦耳和楞次
先后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(这个很冷门!以教材为主!)
8、奥斯特
发现南北放置的通电直导线可以使周围的磁针偏转,称为电流的磁效应。
9、安培:研究电流在磁场中受力的规律(安培定则),分子电流假说,磁场能对电流产生作用
10、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。
11、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(教材上是这样的,实际不是有一定历史原因,以教材为主!)
(2)提出电荷周围有电场,提出可用电场描述电场,提出电磁场、磁感线、电场线的概念
12、楞次:确定感应电流方向的定律,愣次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
13、亨利:发现自感现象(这个也比较冷门)。
14、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。
15、赫兹:
(1)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。
(2)证实了电磁理的存在。
16、普朗克
提出“能量量子假说”——解释物体热辐射(黑体辐射)规律电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,即量子理论
17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。
18、德布罗意:预言了实物粒子的波动性,提出波粒二象性,物质波。德布罗意波,任何一种运动的物体都有一种波与之对应。
19、汤姆生(逊)
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(葡萄干布丁模型)。
20、卢瑟福
6.高中物理文学常识
爱因斯坦(1921) 美国 提出电磁辐射本身是不连续的,解释了光电效应;提出光子具有能量
密立根(1923) 美国 通过实验测量普朗克常数并与黑体辐射的普朗克常数比较,从而证明了爱因斯坦学说的正确性;油滴实验测定了电子电量
康普顿(1927) 美国 解释了光的散射现象中有大于原来波长的光的成分(康普顿效应),证明了光子具有动量。
德布罗意(1929) 提出实物粒子也具有波动性(德布罗意波,物质波)
劳厄 德国 用晶体缝隙作为衍射光栅验证伦琴射线的波动性
戴维孙(1937) 利用晶体进行了电子衍射实验,证明了电子的衍射图样
GP汤姆生(1937)
玻恩 德国 提出了光是一种概率波
海森伯(1932) 德国 提出了不确定性关系,矩阵力学
N玻尔(1922) 丹麦 建立了前期量子论;创建了玻尔原子模型
玻尔理论的三个假设
⑴定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射电磁波,这样相对稳定的状态称为定态。
⑵跃迁假设:电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射(或吸收)电磁波(光子),其频率由两个定态的能量差值决定 hν=△E
⑶轨道量子化假设:由于能量状态的不连续,因此电子绕核运动的轨道半径也不能任意取值,必须满足mvr=(nh/2π)(n=1,2,3……)
将普朗克的量子论引入了原子模型,成功的解释了氢原子和类氢原子的光谱;但是保留了过多的经典理论成分,故其理论对稍微复杂一点的原子就无能为力。
薛定谔 波动力学,薛定谔方程
普吕克尔,戈德斯坦 德国 发现了阴极射线
舒斯特,考夫曼 比汤姆生更早测定电子的比荷,考夫曼发现比荷随着电子速度而改变
卢瑟福 英国 α粒子散射实验,提出了核式结构模型;用α粒子轰击氮核,生成了O-17和质子,是人类历史上第一次实现的原子核人工转变。
夫琅和费 德国 发现了太阳光谱(连续谱上的暗线)
基尔霍夫 德国 开创了光谱分析法
弗兰克,G.赫兹 弗兰克-赫兹试验:用电子轰击汞原子,证明了汞原子的能量是量子化的
贝可勒尔(1903) 法国 发现铀能发出看不见的射线,可以穿透黑纸使照相底版感光,是第一个发现放射性元素的人
玛丽居里(1903,1911),皮埃尔居里(1903)夫妇 波兰 对放射性的研究(1903);发现了钋Po,镭Ra(1911)
盖革,米勒 德国 G-M计数器,可以用于检测射线
约里奥居里夫妇(1935) 用α粒子轰击铝核合成了P-30,第一次合成了人工放射性元素的
温伯格,萨拉姆,格拉肖(1967) 温伯格,萨拉姆在格拉肖的电弱统一模型的基础上提出了电弱统一的完善理论,将四种相互作用纳入统一的理论中