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高三八班物理归纳整理（一）——物理学史及物理思想方法应用物理学史必修部分：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、1687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：2Emc。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；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。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）牛顿（英国物理学家）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。（理想实验不可以实验演示）（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。（控制变量法）(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（奠定了天体力学的基础）开普勒（德国）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。2、在他人实验基础上提出卡文迪许（英国）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（法国）发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律密立根（美国）通过油滴实验测定了元电荷的数值。富兰克林（美国）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（丹麦）发现了电流的磁效应洛仑兹（荷兰）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（法国）1、安培定则（左手定则），用于判断安培力的方向2、分子环形电流假说3、安培力：F=BIL法拉第（英国）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=BLvE=nΔΦ/Δt原子物理麦克斯韦（英国）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楞次（德国）概括试验结果，发表了确定感应电流方向的楞次定律。赫兹（德国）在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年，第一次用实验证实了电磁波的存在，测得电磁波传播速度等于光速，证实了光是一种电磁波。惠更斯（荷兰）在对光的研究中，提出了光的波动说。发明了摆钟。汤姆生（英国）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（德国）提出了能量量子假说，解释了黑体辐射爱因斯坦（出生德国，后入瑞士国籍）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＝mc2卢瑟福（新西兰）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（丹麦）提出原子结构的玻尔理论居里夫妇（法国波兰裔）发现了放射性镭伦琴（德国）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高中物理常用的研究方法及应用一、理想模型法实际中的事物都是错综复杂的，在用物理的规律对实际中的事物进行研究时，常需要对它们进行必要的简化，忽略次要因素，以突出主要矛盾。用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化，便可得到一系列的物理模型。有实体模型：质点、点电荷、轻杆、轻绳、轻弹簧、理想变压器、（3-3）液片、理想气体、（3-4）弹簧振子,单摆等；过程模型：匀速直线运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动、匀速圆周运动等。采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。每种模型有限定的运用条件和运用的范围。二、控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题，通过控制某几个因素不变，只让其中一个因素改变，从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。控制变量法是中学物理中最常用的方法。滑动摩擦力的大小与哪些因素有关；探究加速度、力和质量的关系（牛顿第二定律）；导体的电阻与哪些因素有关（电阻定律）；电流的热效应与哪些因素有关(焦耳定律)；研究安培力大小跟哪些因素有关；研究理想气体状态变化（理想气体状态方程）等均应用了这种科学方法。三、理想实验法（又称想象创新法，思想实验法）是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。但得出的规律却又不能用实验直接验证，是科学家们为了解决科学理论中的某些难题，以原有的理论知识（如原理、定理、定律等）作为思想实验的材料，提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标，并在想象中给出这些实验材料产生相互作用所需要的条件，然后，按照严格的逻辑思维操作方法去处理这些思想实验的材料，从而得出一系列反映客观物质规律的新原理，新定律，使科学难题得到解决，推动科学的发展。又称推理法。伽利略斜面实验、推导出声音不能在真空中传播、推导出牛顿第一定律等。四、微量放大法物理实验中常遇到一些微小物理量的测量。为提高测量精度，常需要采用合适的放大方法，选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行测量。常用的放大法有累计放大法、形变放大法、光学放大法等。1）累计放大法：在被测物理量能够简单重叠的条件下，将它展延若干倍再进行测量的方法，称为累计放大法(叠加放大法)。如测量纸的厚度、金属丝的直径等，常用这种方法进行测量；累计放大法的优点是在不改变测量性质的情况下，将被测量扩展若干倍后再进行测量，从而增加测量结果的有效数字位数，减小测量的相对误差。2）形变放大法：形变是力作用的效果，在力学中形变的基本表现形式为体积、长度、角度的改变。而显示形变的方法可用力学的方法，也可用电学、光学的方法，如：体积的变化：由液柱的长度的变化显示；热膨胀：杠杆放大法显示。3）光学放大法：常用的光学放大法有两种，一种是使被测物通过光学装置放大视角形成放大像，便于观察判别，从而提高测量精度。例如放大镜、显微镜、望远镜等。另一种是使用光学装置将待测微小物理量进行间接放大，通过测量放大了的物理量来获得微小物理量。例如测量微小长度和微小角度变化的光杠杆镜尺法，就是一种常用的光学放大法。卡文迪许通过扭秤装置测量引力常量就采用了多种放大方法。五、模拟法模拟法和类比法很近似。它是在实验室里先设计出于某被研究现象或过程（即原型）相似的模型，然后通过模型，间接的研究原型规律性的实验方法。先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。如在描绘电场中等势线实验中用直流电流场模拟静电场。六、类比与归纳所谓类比，是根据两个（或两