内容正文:
高考倒计时第2天:实验、物理常识与物理学史
二、实验注意事项
1.研究匀变速直线运动
右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 … 利用打下的纸带可以:
⑴求任一计数点对应的即时速度v:如(其中T=5×0.02s=0.1s) B
C
D
s1
s2
s3
A
⑵利用“逐差法”求a:t/s
0 T 2T 3T 4T 5T 6T
v/(ms-1)
⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a:如
⑷利用v-t图象求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出如右的v-t图线,图线的斜率就是加速度a。
2.研究平抛物体的运动(用描迹法)
该实验的注意事项有:
⑴斜槽末端的切线必须水平。
⑵用重锤线检验坐标纸上的竖直线是否竖直。
⑶以斜槽末端所在的点为坐标原点。
⑷如果是用白纸,则应以斜槽末端所在的点为坐标原点,在斜槽末端悬挂重锤线,先以重锤线方向确定y轴方向,再用直角三角板画出水平线作为x轴,建立直角坐标系。
⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。
3.验证动量守恒定律
注意事项:
⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。
⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。
⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。
⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1OP=m1OM+m2ON,两个小球的直径也不需测量了。
4. 验证机械能守恒定律
⑴要多做几次实验,选点迹清楚,且第一、二两点间距离接近2mm的纸带进行测量。
⑵由于摩擦和空气阻力的影响,本实验的系统误差总是使
⑶本实验不需要在打下的点中取计数点。也不需要测重物的质量。
5. 用单摆测定重力加速度
⑴开始摆动时需注意:摆角要小于5°(保证做简谐运动);不要使摆动成为圆锥摆。
⑵必须从摆球通过最低点时开始计时,测出单摆做50次全振动所用时间,算出周期的平均值T。
6. 测定玻璃折射率
⑴手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;
⑵实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;
⑶大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;
⑷入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。
7. 测定金属的电阻率
本实验通过的电流不宜太大,通电时间不能太长,以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化。
二、物理学常识及物理学史
1.
各种粒子:α粒子、质子 、中子 、电子、氘核、氚核
2. 国际单位制的基本单位:长度m 质量kg 时间 s 电流A 热力学温度K 物质的量mol 发光强度cd
3. 单位换算:微米:(μm)10-6m 纳米:(nm)10-9m 皮法:(pF)10-12F兆伏:(MV)106V 亿:108
4. 仪器读数
游标卡尺 10分度的以毫米为单位小数点后面保留1位;
20分度、50分度的以毫米为单位小数点后面保留2位
螺旋测微器:以毫米为单位小数点后面保留3位
毫米刻度尺:以毫米为单位小数点后面保留1位
秒表:以秒为单位小数点后面保留1位
不需要估读的仪器:游标卡尺、秒表、电阻箱。
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)提出牛顿运动定律。(2)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. 胡克:发现胡克定律 (F弹=kx)
6. 爱因斯坦(1)提出的相对论(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E=mc2,为核能利用提出理论基础
7. 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。
8. 焦耳和楞次:发现电流通过导体时产生热效应的规律(电流的热效应),焦耳定律
9. 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(电流的磁效应)。
10. 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
11. 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。
12. 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 (法拉第电磁感应定律由法拉第发现现象,纽曼和韦伯总结规律)(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
13. 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。
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. 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10-15 m。(2)1919 年用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。
17. 密立(里)根:油滴实验,测得元电荷e电荷量 。
18. 托马斯·杨:首先巧妙而简朴的解决了相干光源问题(一分为二),成功地观察光的干涉现象(双缝干涉)
了解
19. 亨利:发现自感现象
20. 劳伦斯:发明回旋加速器
21. 惠更斯:提出光的波动学;单摆周期公式;发明摆钟(但是摆的等时性是由伽利略发现)
22. 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
23. 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。
24. 汤姆生(逊):利用阴极射线管发现了电子(测得阴极射线粒子的比荷和电荷量,但电子的精确电荷量由密立根测得),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)。
25. 伦琴:德国物理学家。 继英国物理学家赫谢耳发现红外线和德国物理学家里特发现紫外线后,发现了当高速电子打在管壁上,管壁能发射出 X 射线—伦琴射线。
26. 玻尔:提出原子的玻尔理论,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。
27. 查德威克(卢瑟福的学生): 1932 年在 α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成。
28. 威尔逊:发明威尔逊云室
29. 贝克勒尔:发现铀的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
30. 贝老居里夫妇镭的发现者: 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)。
31. 小居里夫妇(老居里夫妇的女儿女婿):人工放射性同位素发现→用人工核转变获得放射性同位素约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,产生了正电子(但未被重视)和人工放射性同位素(因放射研究获得诺贝尔)。
32. 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。1942 年在费米
33. 现代粒子物理成立: 1932 年利用云雾室来观测发现了正电子, 1964 年提出夸克模型;
34. 1952 年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应)
35. 高中阶段知识或相关物理学家,诺贝尔奖获得者:
1901年:威尔姆·康拉德·伦琴(德国)发现X射线
1903年:安东尼·亨利·贝克勒尔(法国)发现天然放射性;皮埃尔·居里(法国)、玛丽·居里(波兰裔法国人)发现并研究放射性元素钋和镭
1905年:伦纳德(德国)关于阴极射线的研究
1906年:约瑟夫·汤姆生(英国)对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子
1907年:迈克尔逊(美国)发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究
1911年:维恩(德国)发现热辐射定律
1918年:马克斯·卡尔·欧内斯特·路德维希·普朗克(德国)对确立量子论作出巨大贡献
1921年:阿尔伯特·爱因斯坦(德国)他对数学物理学的成就,特别是光电效应定律的发现
1922年:尼尔斯·亨利克·大卫·玻尔(丹麦)关于原子结构以及原子辐射的研究
1923年:罗伯特·安德鲁·密立根(美国)关于基本电荷的研究以及验证光电效应
1927年:康普顿(美国)发现康普顿效应;威尔逊(英国)发明了云雾室,能显示出电子穿过空气的径迹
1929年:路易·维克多·德布罗意(法国)发现电子的波动性
1935年:詹姆斯·查德威克(英国)发现中子
1939年:欧内斯特·奥兰多·劳伦斯(美国)发明回旋加速器,并获得人工放射性元素
1960年:格拉塞(美国)发现气泡室,取代了威尔逊的云雾室
36. 2021年诺贝尔物理奖:授予三名科学家。其中,两位科学家——真锅淑郎和克劳斯·哈塞尔曼,因“对地球气候进行物理建模,量化可变性,并可靠地预测了全球变暖”而获奖。
37. 2020年诺贝尔物理学奖一半授予罗杰·彭罗斯,“因为发现黑洞的形成是对广义相对论的有力预测”。另外一半授予莱因哈德·根泽尔和安德里亚·格兹,因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体,
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