方法03 歸納記憶法
歸納記憶法
將具有相同屬性的一類物理知識，依據(jù)相互聯(lián)系，綜合歸納成一有機(jī)的知識整體，從而達(dá)到整體記憶的方法。物理現(xiàn)象的千變?nèi)f化是有其規(guī)律的，只有找到事物之間的變化規(guī)律，抓住事物變化的本質(zhì)，就可以理解其事物變化的原因。而物理記憶以理解是記憶的基礎(chǔ)，以對知識的系統(tǒng)化為捷徑，善于尋找物理變化規(guī)律加以歸納總結(jié)，理解越透徹，記憶越牢固。例如：
高中物理中的物理學(xué)史
一、力學(xué)：
1.1638年，意大利物理學(xué)家伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》中用科學(xué)推理論證重物體不會比輕物體下落得快;他研究自由落體運(yùn)動程序如下：
提出假說：自由落體運(yùn)動是一種對時間均勻變化的最簡單的變速運(yùn)動;
數(shù)學(xué)推理：由初速度為零、末速度為v的勻變速運(yùn)動平均速度和得出;再應(yīng)用從上式中消去v，導(dǎo)出即。
實(shí)驗驗證：由于自由落體下落的時間太短，直接驗證有困難，伽利略用銅球在阻力很小的斜面上滾下，上百次實(shí)驗表明：;換用不同質(zhì)量的小球沿同一斜面運(yùn)動，位移與時間平方的比值不變，說明不同質(zhì)量的小球沿同一斜面做勻變速直線運(yùn)動的情況相同;不斷增大斜面傾角，重復(fù)上述實(shí)驗，得出該比值隨斜面傾角的增大而增大，說明小球做勻變速運(yùn)動的加速度隨斜面傾角的增大而變大。
合理外推：把結(jié)論外推到斜面傾角為90的情況，小球的運(yùn)動成為自由落體，伽利略認(rèn)為這時小球仍保持勻變速運(yùn)動的性質(zhì)。(用外推法得出的結(jié)論不一定都正確，還需經(jīng)過實(shí)驗驗證)
注：伽利略對自由落體的研究，開創(chuàng)了研究自然規(guī)律的一種科學(xué)方法。(回憶理想斜面實(shí)驗)
2.1683年，英國科學(xué)家牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》著作中提出了三條運(yùn)動定律。
3.17世紀(jì)，伽利略通過理想實(shí)驗法指出：在水平面上運(yùn)動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運(yùn)動下去;同時代的法國物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步指出：如果沒有其它原因，運(yùn)動物體將繼續(xù)以同速度沿著一條直線運(yùn)動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。
4.20世紀(jì)初建立的量子力學(xué)和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀粒子和高速運(yùn)動物體。
5.17世紀(jì)，德國天文學(xué)家開普勒提出開普勒三定律;牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律;1798年英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量(體現(xiàn)放大和轉(zhuǎn)換的思想);1846年，科學(xué)家應(yīng)用萬有引力定律，計算并觀測到海王星。
6.我國宋朝發(fā)明的火箭與現(xiàn)代火箭原理相同，但現(xiàn)代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其所能達(dá)到的最大速度主要取決于噴氣速度和質(zhì)量比(火箭開始飛行的質(zhì)量與燃料燃盡時的質(zhì)量比);多級火箭一般都是三級火箭，我國已成為掌握載人航天技術(shù)的第三個國家。
7.17世紀(jì)荷蘭物理學(xué)家惠更斯確定了單擺的周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。
8.奧地利物理學(xué)家多普勒(1803-1853)首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀察者之間有相對運(yùn)動，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象多普勒效應(yīng)。(相互接近，f增大;相互遠(yuǎn)離，f減少)
二、熱學(xué)：
1.1827年英國植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規(guī)則運(yùn)動的現(xiàn)象布朗運(yùn)動。
2.19世紀(jì)中葉，由德國醫(yī)生邁爾、英國物理學(xué)家焦?fàn)枴⒌聡鴮W(xué)者亥姆霍茲最后確定能量守恒定律。
3.1850年，克勞修斯提出熱力學(xué)第二定律的定性表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響，稱為克勞修斯表述。次年開爾文提出另一種表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響，稱為開爾文表述。
4.1848年開爾文提出熱力學(xué)溫標(biāo)，指出絕對零度(-273.15℃)是溫度的下限。T=t+273.15K
熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達(dá)到。
三、電磁學(xué)：
1.1785年法國物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律庫侖定律。(轉(zhuǎn)化)
2.1752年，富蘭克林在費(fèi)城通過風(fēng)箏實(shí)驗驗證閃電是電的一種形式，把天電與地電統(tǒng)一起來，并發(fā)明避雷針。
3.1826年德國物理學(xué)家歐姆(1787-1854)通過實(shí)驗得出歐姆定律。
4.1911年荷蘭科學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時，都會出現(xiàn)電阻突然降為零的現(xiàn)象超導(dǎo)現(xiàn)象。
5.1841～1842年焦耳和楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，稱為焦耳楞次定律。
6.1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的磁針偏轉(zhuǎn)的效應(yīng)，稱為電流的磁效應(yīng)。
安培發(fā)現(xiàn)兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線相吸，反向電流的平行導(dǎo)線則相斥;同時提出了安培分子電流假說。
荷蘭物理學(xué)家洛侖茲提出運(yùn)動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運(yùn)動電荷有作用力(洛侖茲力)的觀點(diǎn)。
7.湯姆生的學(xué)生阿斯頓設(shè)計的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。
1932年美國物理學(xué)家勞倫茲發(fā)明了回旋加速器能在實(shí)驗室中產(chǎn)生大量的高能粒子。(最大動能僅取決于磁場和D形盒直徑。帶電粒子圓周運(yùn)動周期與高頻電源的周期相同;但當(dāng)粒子動能很大，速率接近光速時，根據(jù)狹義相對論，粒子質(zhì)量隨速率顯著增大，粒子在磁場中的回旋周期發(fā)生變化，進(jìn)一步提高粒子的速率很困難。
8.1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了由磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律電磁感應(yīng)現(xiàn)象;
1834年楞次發(fā)表確定感應(yīng)電流方向的定律。
9.1832年亨利發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象，即在研究感應(yīng)電流的同時，發(fā)現(xiàn)因電流變化而在電路本身引起感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。日光燈的工作原理即為其應(yīng)用之一。雙繞線法制精密電阻為消除其影響應(yīng)用之一。
10.1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)表《電磁場的動力學(xué)理論》的論文，提出了電磁場的基本方程組，后稱為麥克斯韋方程組，預(yù)言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎(chǔ)。電磁波是一種橫波。
1887年德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗證實(shí)了電磁波的存在并測定了電磁波的傳播速度等于光速。
四、光學(xué)：
1.公元前468-前376，我國的墨翟及其弟子在《墨經(jīng)》中記載了光的直線傳播、影的形成、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現(xiàn)象，為世界上最早的光學(xué)著作。
2.1849年法國物理學(xué)家斐索首先在地面上測出了光速，以后又有許多科學(xué)家采用了更精密的方法測定光速，如美國物理學(xué)家邁克爾遜的旋轉(zhuǎn)棱鏡法。(注意其測量方法)
3.1621年荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規(guī)律折射定律。
4.關(guān)于光的本質(zhì)：17世紀(jì)明確地形成了兩種學(xué)說：一種是牛頓主張的微粒說，認(rèn)為光是光源發(fā)出的一種物質(zhì)微粒;另一種是荷蘭物理學(xué)家惠更斯提出的波動說，認(rèn)為光是在空間傳播的某種波。這兩種學(xué)說都不能解釋當(dāng)時觀察到的全部光現(xiàn)象。
1801年，英國物理學(xué)家托馬斯楊成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象
1818年，法國科學(xué)家菲涅爾和泊松計算并實(shí)驗觀察到光的圓板衍射泊松亮斑。
1864年英國物理學(xué)家麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，1887年由赫茲證實(shí)。
1895年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)X射線(倫琴射線)，并為他夫人的手拍下世界上第一張X射線的人體照片。
1900年，德國物理學(xué)家普朗克為解釋物體熱輻射規(guī)律提出電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份的，把物理學(xué)帶進(jìn)了量子世界;受其啟發(fā)1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。
1922年，美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時康普頓效應(yīng)，證實(shí)了光的粒子性。(說明動量守恒定律和能量守恒定律同時適用于微觀粒子)
光具有波粒二象性，光是電磁波、概率波、橫波(光的偏振說明光是一種橫波)。
光的電磁說中要注意電磁波譜(第三冊P31),還要注意原子光譜(涉及光譜分析第三冊P50)
5.1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜，為量子力學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。(明確其局限性)
6.1924年，法國物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會表現(xiàn)出波動性;1927年美英兩國物理學(xué)家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學(xué)顯微鏡相比，衍射現(xiàn)象影響小很多，大大地提高了分辨能力，質(zhì)子顯微鏡的分辨本能更高。(第三冊P54)
五、原子物理學(xué)：
1.1897年，湯姆生利用陰極射線管發(fā)現(xiàn)了電子，說明原子可分，有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并提出原子的棗糕模型。
2.1909年-1911年，英國物理學(xué)家盧瑟福和助手們進(jìn)行了粒子散射實(shí)驗，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。由實(shí)驗結(jié)果估計原子核直徑數(shù)量級為10-15 m。
3.1896年，法國物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核也有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
天然放射現(xiàn)象有兩種衰變(、)，三種射線(、、)，其中射線是衰變后新核處于激發(fā)態(tài)，向低能級躍遷時輻射出的。衰變的快慢(半衰期)與原子所處的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。
4.1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。
預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子，被其學(xué)生查德威克于1932年在粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)，由此人們認(rèn)識到原子核由質(zhì)子和中子組成。
5.1939年12月德國物理學(xué)家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轟擊鈾核時，鈾核發(fā)生裂變。1942年在費(fèi)米、西拉德等人領(lǐng)導(dǎo)下，美國建成第一個裂變反應(yīng)堆(由濃縮鈾棒、控制棒、減速劑、水泥防護(hù)層等組成)。
6.1952年美國爆炸了世界上第一顆氫彈(聚變反應(yīng)、熱核反應(yīng))。人工控制核聚變的一個可能途徑是利用強(qiáng)激光產(chǎn)生的高壓照射小顆粒核燃料。
7.現(xiàn)代粒子物理：
1932年發(fā)現(xiàn)了正電子，1964年提出夸克模型;
粒子分為三大類：媒介子，傳遞各種相互作用的粒子如光子;
輕子，不參與強(qiáng)相互作用的粒子如電子、中微子;
強(qiáng)子，參與強(qiáng)相互作用的粒子如質(zhì)子、中子;強(qiáng)子由更基本的粒子夸克組成，夸克帶電量可能為元電荷.
比值定義法定義的物理量
所謂比值定義法，就是用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法。一般地，比值法定義的基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變，如確定的電場中的某一點(diǎn)的場強(qiáng)就不隨q、F而變。
兩類比值法及特點(diǎn)：
一類是用比值法定義物質(zhì)或物體屬性特征的物理量
如：電場強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電容C、電阻R等。它們的共同特征是；屬性由本身所決定。定義時，需要選擇一個能反映某種性質(zhì)的檢驗實(shí)體來研究。比如：定義電場強(qiáng)度E，需要選擇檢驗電荷q，觀測其檢驗電荷在場中的電場力F，采用比值F/q就可以定義。
另一類是對一些描述物體運(yùn)動狀態(tài)特征的物理量的定義，如：速度v、加速度a、角速度ω等。這些物理量是通過簡單的運(yùn)動引入的，比如勻速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動。這些物理量定義的共同特征是：相等時間內(nèi)，某物理量的變化量相等，用變化量與所用的時間之比就可以表示變化快慢的特征。
高中常見的比值定義物理量：
力學(xué)：速度v=Δx/△t；加速度a=△v/△t；線速度v=△s/△t；角速度ω=△θ/△t；勁度系數(shù)k=F/x；動摩擦因數(shù)μ=f/FN
電場：電場強(qiáng)度E=F/q；電勢φ=Ep/q；電容C=Q/U；電勢差U=W/q；電路：電流I=q/t；電阻R=U/I；電動勢E=W/q
磁場：B=F/IL ；B=F/qv ；B=Φ/S
電磁感應(yīng)：感應(yīng)電動勢E=n(△Φ)/△t
光學(xué)：折射率n=sini/sinr
乘積定義的物理量
乘積定義法，就是用兩個或兩個以上的已知物理量來定義一個新的物理量的方法。
如力矩就是用乘法來定義的物理量：力與力的作用線到轉(zhuǎn)軸的距離的乘積叫做力矩，即 ；又如沖量也是用乘法來定義的物理量：力與力作用的時間的乘積叫做沖量，即 ；象這樣的物理量還有很多，如動量 、功 (s為力的方向上的位移)、動能 、重力勢能 、磁通量 (B和S垂直)等等。
用乘法定義的物理量，其定義式既揭示了該物理量的物理意義，如沖量描述了力對時間的積累效果，功描述了力對空間的積累效果，同時也揭示了該物理量的大小取決了什么因素，如力的沖量的大小取決于力的大小和力作用的時間，功的大小取決于力的大小和物體在該力的作用下所發(fā)生的位移，動量的大小取決于物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動的速度，力矩的大小取決于力和轉(zhuǎn)軸到力的作用線的距離等等，由此可以看出，用乘法定義的物理量的定義式同時也是它的決定式。
中學(xué)物理中常見成績定義式：
力學(xué)：功W=Fscosθ 重力勢能Ep=mgh 動能Ek=1/2mv2
動量P=mv 沖量I=Ft
磁場：磁通量Φ=B•S
電路：焦耳熱Q=I2Rt
定義式與決定式
物理量的定義，則是物理概念的最基本、最概括、最實(shí)質(zhì)的內(nèi)容，也是物理學(xué)公式的基柱，中學(xué)物理中有許許多多的物理量，探究它們定義中的一些共性，對于同學(xué)們理解、掌握這些物理概念和物理量會起到事半功倍的效果。根據(jù)筆者多年的教學(xué)體會，發(fā)現(xiàn)中學(xué)物理中的物理量的定義方式主要有兩種，一種是比值定義法（即除法），還有一種是乘積定義法（即乘法）。
決定式，就是用來揭示物理量的大小取決于什么因素的數(shù)學(xué)表達(dá)式，如 揭示了加速度的大小與物體所受的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。
下面對中學(xué)物理中一些用比值來定義的物理量的定義式和決定式做一對比：
物理量 定義式 決定式
壓強(qiáng)P
（液體壓強(qiáng)的決定式）
加速度a
電場強(qiáng)度E
(點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式)；
（兩均勻帶電平行板的電場，其中 為電荷面密度）
電勢差U
（E為勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，d為場強(qiáng)方向上的距離）
電容C
（平行板電容器的電容， 為電介質(zhì)的介電常數(shù)）
電阻R
磁感應(yīng)強(qiáng)度B
（通電長直導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度）
(載流直螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度)
電流強(qiáng)度I
（微觀）； （部分電路）；
（閉合電路）
