内容正文:
重难点07 物理学史和物理学方法
一、物理学家与主要贡献
科学家
国籍
主要贡献
伽利略
意大利
1638年,论证重物体不会比轻物体下落得快;
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(17 世纪);
发现了摆的等时性
牛顿
英国
1683年,提出了三条运动定律;1687年,发表万有引力定律
开普勒
德国
17世纪提出开普勒三定律
卡文迪什
英国
1798年利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量
布朗
英国
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)
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;e=1.6×10-19C
欧姆
德国
通过实验得出欧姆定律
奥斯特
丹麦
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
法国
分子环形电流假说(原子内部有环形电流)
法拉第
英国
发现的电磁感应现象使人类的文明跨进了电气化时代
楞次
俄国
确定感应电流方向(楞次定律)
麦克斯韦
英国
总结了电磁场理论,并预言了电磁波的存在,同时指出光就是一种看得见的电磁波
赫兹
德国
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
托马斯•杨
英国
在实验室用小孔成功地观察到了光的干涉现象(杨氏双缝干涉实验)
泊松
法国
观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。泊松亮斑从反面证明了光的波动性
汤姆孙
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,并提出原子葡萄干模型,从而敲开了原子的大门
卢瑟福
英国
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10-15 m;
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,并预言了中子的存在
贝克勒尔
法国
发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构
查德威克
英国
在α粒子轰击铍核时发现中子(原子核人工转变的实验),由此人们认识到原子核的组成
居里夫妇
法国
发现了放射性更强的钋和镭
二、重要的物理思想方法
1、理想模型法
为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽象的理想客体或理想物理过程,突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素。
理想模型可分为对象模型(如质点、点电荷、理想变压器等)、条件模型(如光滑表面、轻杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等)和过程模型(在空气中自由下落的物体、匀速直线运动、匀速圆周运动等)。
2、极限思维法
人们把所研究的问题外推到极端情况(或理想状态),通过推理而得出结论的过程,在用极限思维法处理物理问题时,通常是将参量的一般变化,推到极限值,即无限大、零值、临界值和特定值的条件下进行分析和讨论。如公式v=中,当Δt→0时,v是瞬时速度。
3、理想实验法
也叫做实验推理法,就是在物理实验的基础上,加上合理的科学推理得出结论的方法就叫作理想实验法,这也是一种常用的科学方法。如伽利略斜面实验、推导出牛顿第一定律等。
4、微元法
微元法是指在处理问题时,从对事物的极小部分(微元)分析入手,达到解决事物整体目的的方法。它在解决物理学问题时很常用,思想就是“化整为零”,先分析“微元”,再通过“微元”分析整体。
5、比值定义法
就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法,特点是:A=,但A与B、C均无关。如a=、E=、I=、R=、B=等。
6、微小量放大法
在物理现象或待测物理量十分微小的情况下,把物理现象或待测物理量按照一定规律放大后再进行观察和测量,这种方法称为放大法,如研究压力的形变、卡文迪许扭秤实验。
7、控制变量法
决定某一个现象的产生和变化的因素很多,为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,研究其他两个变量之间的关系,这种方法就是控制变量法。比如探究加速度与力、质量的关系,就用了控制变量法。
8、等效替代法
在研究物理问题时,有时为了使问题简化,常用一个物理量来代替其他所有物理量,但不会改变物理效果。如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻等。
9、类比法
由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。其结论必须由实验来检验,类比对象间共有的属性越多,则类比结论的可靠性越大。如研究电场力做功时,与重力做功进行类比;认识电流时,用水流进行类比,认识电压时,用水压进行类比。
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在等级考中,物理学史和物理学方法仅出现在选填里,且一般难度较低,属于识记或理解的内容。考生平常应注意积累,提高物理学科