高中物理学史内容总结

高中物理学史内容总结★1.伽利略——通过理想斜面实验指出：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力是维持物体运动的原因的错误观点。★2.牛顿——①牛顿三大运动定律。②万有引力定律；3.胡克——胡克定律；在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比。★4.伽利略——重物体和轻物体下落一样快，自由落体做匀加速运动。5.托勒密——地心说（认为地球是宇宙中心，是错误的）。6.哥白尼——日心说（注意日心说认为太阳是宇宙中心，也是不正确的）。★7.开普勒——行星运动三大定律。★8.卡文迪许——利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。★9.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。10.富兰克林——实验验证闪电是放电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明了避雷针。11.法拉第——①最早引入电场概念，并提出用电场线表示电场。②发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。12.密立根——通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量：e=1.60C1910。13.欧姆——由实验得出欧姆定律。14.焦耳——电流通过导体时产生热效应，即焦耳定律RtIQ2。★15.奥斯特——发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应。16.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。★17.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。18.阿斯顿（人名不重要，质谱仪的应用重要）——设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。19.劳伦兹（人名不重要，回旋加速器的应用重要）——发明了回旋加速器。（高能粒子的最大动能仅取决于磁感应强度B和D形盒的直径，与D形盒之间的电压大小无关。带电粒子做圆周运动的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。20.楞次——发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。21.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的应用之一。22.惠更斯——①确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。②提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理：波的行进过程中的每一点都可以看做一个子波源。★23.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。【相互接近，f增大；相互远离，f减小】★24.麦克斯韦——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。偏振现象说明电磁波是一种横波。★25.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。26.伦琴——发现X射线（伦琴射线），并拍下世界上第一张人体的X射线照片。★27.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。28.斯涅耳——折射定律。29.托马斯•杨——成功地观察到了光的干涉现象。★30.菲涅尔和泊松——通过计算和实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。衍射现象和干涉现象说明光具有波动性。31.19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。★32.汤姆生——发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。说明原子可分，有复杂的内部结构，并提出原子的枣糕模型。★33.普朗克——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。34.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）★35.爱因斯坦——①光子说：hE，成功解释了光电效应实验，方程：0WhEkm爱因斯坦——②质能方程式：2mcE。质量亏损和核能：2mcE★36.玻尔——提出能量量子化、轨道量子化假说，最先得出氢原子能级表达式，提出定态、轨道、跃迁三个概念，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。★37.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；ph。★38.卢瑟福——①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。②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。★39.查德威克——用α粒子轰击铍核时发现中子，由此人们认识到原子核由质子和中子组成。★40.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。41.约里奥·居里夫妇——用α粒子轰击铝箔时产生中子和人工放射性同位素磷30，并且发现了正电子。42.哈恩和助手斯特拉斯曼——用中子轰击铀核时，铀核发生裂变。43.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）。目前所有的核电站用的都是核裂变原理。44.美国——爆炸了世界上第一颗氢弹（聚变反应、热核反应）——太阳内部是核聚变。人工控制核聚变反应的速度尚未实现。★45.布朗——布朗运动（花粉在水中运动），说明水分子在永不停息地做无规则运动，其剧烈程度与温度有关。为什么查德威克能确定α粒子轰击金属所产生的新粒子不是电磁波中的射线而是中子？1930年查德威克发现中子，不仅仅是因为他作为卢瑟福的学生早已有了中子的概念，在这一点上他确实比约里奥·居里夫妇要幸运，更重要的是查德威克在对不可见粒子的判断中，运用了能量和动量守恒定律，科学地分析了实验结果，进行了精确的计算，排除了射线的可能性，确定了核反应中产生的是一种实物粒子——中子，发现了中子的核反应方程：nCHeBe101264294例1两种放射性元素的原子Aac和Bbd，其半衰期分别为T和T21。若经过2T后两种元素的核的质量相等，则开始时两种核的个数之比为________________；若经过2T后两种核的个数相等，则开始时两种核的质量之比为_________________。一点通：欲求解此例，必须正确理解半衰期的概念。可做如下分析：若开始时两种核的个数分别为N1和N2，则经时间2T后剩下的核的个数就分别为141N和2161N，而此时两种核的质量相等，于是有,1614121bNaN由此可得N1:N2=b:4a。若开始时两种核的质量分别为m1和m2，则经时间2T后剩下的核的质量就分别为141m和2161m，而此时两种核的个数相等，于是有bmam16421由此可得bamm4::21。答案：N1:N2=b:4a；bamm4::21例2氢原子处于基态时，原子能量E1=－13.6eV，已知电子电量e=1.6×10－19C，电子质量m=0.91×10－30kg，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r1=0.53×10－10m.（1）若要使处于n=2的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？（2）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n=2的定态时，核外电子运动的等效电流多大？（3）若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？一点通：（1）要使处于n=2的氢原子电离，照射光光子的能量应能使电子从第2能级跃迁到无限远处，最小频率的电磁波的光子能量应为：)4(01Eh得141021.8Hz（2）氢原子核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力作向心力，有2222224TmrrKe①其中124rr根据电流强度的定义式TeI②由①②得11216mrKreI③将数据代入③得4103.1IA（3）由于钠的极限频率为6.00×1014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为1914340106.11000.61063.6hEeV=2.486eV一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的差0EE，所以在六条光谱线中有41E、31E、21E、42E四条谱线可使钠发生光电效应。答案：（1）141021.8Hz（2）4103.1IA（3）四条例3人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。（1）卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。___________________________________________________________________________________________________________________（2）在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。________________________________________。（3）在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与H21核碰撞减速，在石墨中与C126核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？一点通：（1）、（2）考查物理学史；（3）考查动量和能量守恒的应用。答案：（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱；查德威克发现了中子。（三个当中选两个填上）（2）1为射线，2为射线，3为射线；用途：如射线可用于金属探伤、放疗、育种等。（3）设中子质量为Mn，靶核质量为M，由动量守恒定律：Mnv0=Mnv1+Mv2由能量守恒定律：222120212121MvvMvMnn综合解得：v1=0vMMMMnn在重水中靶核质量：MH=2Mnv1H=HnHnMMMM0v=31v0在石墨中靶核质量：Mc=12Mnv1c=001311vvMMMMCnCn与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。（答题时间：60分钟）1.在核反应方程)(17814742XONHe的括弧中，X所代表的粒子为（）A.H11B.H21C.e01D.n012.爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于（）A.等效替代B.控制变量C.科学假说D.数学归纳3.卢瑟福通过实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型。下面的平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。4.在下图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么（）A.A光的频率大于B光的频率B.B光的频率大于A光的频率C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a5.下面列出的是一些核反应方程XSiP30143015；YBHBe1052194；ZLiHeHe734242，其中（）A.X是质子，Y是中子，Z是正电子B.X是正电子，Y是质子，Z是中子C.X是