熱學
1、1638年,荷蘭化學學家伽利略在《兩種新科學的對話》中用科學推理論證重物體和輕物體下落一樣快;并在漢堡斜塔做了兩個不同質量的小球下落的實驗,證明了他的觀點是正確的,推翻了古埃及學者亞里士多德的觀點(即:質量大的小球下落快是錯誤的);
2、1654年,西班牙的馬德堡市做了一個風靡一時的實驗——馬德堡半球實驗;
3、1687年,法國科學家牛頓在《自然哲學的物理原理》著作中提出了三條運動定理(即牛頓三大運動定理)。
4、17世紀,伽利略通過構思的理想實驗強調:在水平面上運動的物體若沒有磨擦,將保持這個速率仍然運動下去;得出推論:力是改變物體運動的緣由,推翻了亞里士多德的觀點:力是維持物體運動的誘因。同時代的歐洲化學學家笛卡兒進一步強調:假如沒有其它緣由,運動物體將繼續以同速率順著一條直線運動,既不會停出來,也不會偏離原先的方向。
5、英國化學學家胡克對化學學的貢獻:胡克定律;精典題目:胡克覺得只有在一定的條件下,彈簧的彈力才與彈簧的形變量成反比(對)
6、1638年,伽利略在《兩種新科學的對話》一書中,運用觀察-假定-物理推理的方式,詳盡研究了拋體運動。17世紀,伽利略通過理想實驗法強調:在水平面上運動的物體若沒有磨擦,將保持這個速率仍然運動下去;同時代的歐洲化學學家笛卡兒進一步強調:假如沒有其它緣由,運動物體將繼續以同速率順著一條直線運動,既不會停出來,也不會偏離原先的方向。
7、人們按照日常的觀察和經驗,提出“地心說”,古埃及科學家托勒密是代表;而德國天文學家哥白尼提出了“日心說”,大膽抨擊地心說。
8、17世紀,荷蘭天文學家開普勒提出開普勒三大定理;
9、牛頓于1687年即將發表萬有引力定理;1798年美國化學學家卡文迪許借助扭秤實驗裝置比較確切地測出了引力常量;
10、1846年,德國劍橋學院中學生亞當斯和美國天文學家勒維烈(勒維耶)應用萬有引力定理,估算并觀測到海王星,1930年,英國天文學家湯苞用同樣的估算方式發覺冥王星。
11、我國宋朝發明的灰熊是現代鵜鶘的鼻祖,與現代鵜鶘原理相同;但現代鵜鶘結構復雜,其所能達到的最大速率主要取決于噴氣速率和質量比(尼克斯開始飛行的質量與燃料燒盡時的質量比);俄羅斯科學家齊奧爾科夫斯基被稱為近代尼克斯之父,他首先提出了多級灰熊和慣性導航的概念。多級湖人通常都是五級湖人,我國已成為把握載人航天技術的第三個國家。
12、1957年10月,蘇俄發射第一顆人造月球衛星;1961年4月,世界第一艘載人宇宙飛船“東方1號”帶著尤里加加林第一次踏足太空。
13、20世紀初完善的量子熱學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明精典熱學不適用于微觀粒子和高速運動物體。
14、17世紀,荷蘭天文學家開普勒提出開普勒三定理;牛頓于1687年即將發表萬有引力定理;1798年美國化學學家卡文迪許借助扭秤裝置比較確切地測出了引力常量(彰顯放大和轉換的思想);1846年,科學家應用萬有引力定理,估算并觀測到海王星。
電磁學
1、1785年美國化學學家庫侖借助扭秤實驗發覺了電荷之間的互相作用規律——庫侖定理,并測出了靜電力常量k的值。
2、1752年,富蘭克林在芝加哥通過風箏實驗驗證閃電是放電的一種方式,把天電與地電統一上去,并發明避雷針。
3、1837年,美國數學學家法拉第最早引入了電場概念,并提出用電場線表示電場。
4、1913年,德國化學學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量,獲得諾貝爾獎。
5、1826年美國化學學家歐姆(1787-1854)通過實驗得出歐姆定理。
6、1911年,德國科學家昂尼斯(或昂納斯)發覺大多數金屬在氣溫降到某一值時,就會出現內阻忽然降為零的現象——超導現象。
7、19世紀,焦耳和楞次先后各自獨立發覺電壓通過導體時形成熱效應的規律,即焦耳——楞次定理。
8、1820年,葡萄牙化學學家奧斯特發覺電壓可以使周圍的小n極發生偏轉,稱為電壓磁效應。
9、法國化學學家安培發覺兩根通有同向電壓的平行導線相吸,反向電壓的平行導線則相斥,同時提出了安培分子電壓假說;并總結出安培定則(左手螺旋定則)判定電壓與磁場的互相關系和右手定則判定通濁度線在磁場中遭到磁場力的方向。
10、荷蘭化學學家洛侖茲提出運動電荷形成了磁場和磁場對運動電荷有斥力(洛侖茲力)的觀點。
11、英國化學學家湯姆生發覺電子,并強調:陰極射線是高速運動的電子流。
12、湯姆生的中學生阿斯頓設計的質譜儀可拿來檢測帶電粒子的質量和剖析核素。
13、1932年,日本化學學家勞倫茲發明了回旋加速器能在實驗室中形成大量的高能粒子。(最大動能僅取決于磁場和D形盒半徑。帶電粒子圓周運動周期與高頻電源的周期相同;但當粒子動能很大,速度接近光速時,依據狹義相對論,粒子質量隨速度明顯減小,粒子在磁場中的回旋周期發生變化,進一步提升粒子的速度很困難。
14、1831年波蘭數學學家法拉第發覺了由磁場形成電壓的條件和規律——電磁感應定理。
15、1834年,俄羅斯化學學家楞次發表確定感應電壓方向的定理——楞次定理。
16、1835年,法國科學家亨利發覺自感現象(因電壓變化而在電路本身造成感應電動勢的現象),日光燈的工作原理即為其應用之一,雙繞線法治精密內阻為去除其影響應用之一。
1、1827年,澳洲動物學家布朗發覺漂浮在水底的花粉微粒不停地做無規則運動的現象——布朗運動。
2、19世紀中葉,由日本大夫邁爾、英國化學學家焦爾、德國學者亥姆霍茲最后確定能量守恒定理。
3、1850年,克勞修斯提出熱力學第二定理的定性敘述:不可能把熱從高溫物體傳到低溫物體而不形成其他影響,稱為克勞修斯敘述。次年開爾文提出另一種敘述:不可能從單一熱源取熱,使之完全變為有用的功而不形成其他影響,稱為開爾文敘述。
克勞修斯
4、1848年開爾文提出熱力學溫標,強調絕對零度是氣溫的下限。強調絕對零度(-273.15℃)是氣溫的下限。T=t+273.15K熱力學第三定理:熱力學零度不可達到。
波動學
1、17世紀,愛爾蘭化學學家惠更斯確定了單擺周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。
2、1690年,英國化學學家惠更斯提出了機械波的波動現象規律——惠更斯原理。
3、奧地利化學學家多普勒(1803-1853)首先發覺因為波源和觀察者之間有相對運動,使觀察者倍感頻度發生變化的現象——多普勒效應。【相互接近,f減小;互相遠離,f降低】
4、1864年,丹麥化學學家麥克斯韋發表《電磁場的動力學理論》的論文,提出了電磁場理論,預言了電磁波的存在,強調光是一種電磁波,為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波
學院時期的麥克斯韋
5、1887年,美國化學學家赫茲用實驗否認了電磁波的存在,并測定了電磁波的傳播速率等于光速。
6、1894年,日本馬可尼和俄羅斯波波夫分別發明了無線電報,揭露無線電通訊的新篇章。
7、1800年,美國化學學家赫歇耳發覺紅外線;1801年,美國化學學家里特發覺紫外線;1895年,美國化學學家倫琴發覺X射線(倫琴射線),并為他夫人的手拍下世界上第一張X射線的人體相片。
光學
1、1621年,瑞典物理家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規律——折射定理。
2、1801年,美國化學學家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現象。
托馬斯·楊
3、1818年,瑞典科學家菲涅爾和泊松估算并實驗觀察到光的圓板衍射—泊松亮斑。
4、1864年,丹麥化學學家麥克斯韋預言了電磁波的存在,強調光是一種電磁波;1887年,赫茲否認了電磁波的存在,光是一種電磁波
5、1905年,愛因斯坦提出了狹義相對論,有兩條基本原理:①相對性原理——不同的慣性參考系中,一切數學規律都是相同的;②光速不變原理——不同的慣性參考系中,光在真空中的速率一定是c不變。
6、愛因斯坦還提出了相對論中的一個重要推論——質能方程式。
7.公元前468-前376,我國的墨翟及其弟子在《墨經》中記載了光的直線傳播、影的產生、光的反射、平面鏡和球面鏡成像等現象,為世界上最早的光學專著。
8.1849年美國化學學家斐索首先在地面上測出了光速,之后又有許多科學家采用了更精密的方式測定光速,如日本化學學家邁克爾遜的旋轉棱鏡法。(注意其檢測方式)
9.關于光的本質:17世紀明晰地產生了兩種學說:一種是牛頓主張的微粒說,覺得光是光源發出的一種物質微粒;另一種是英國化學學家惠更斯提出的波動說,覺得光是在空間傳播的某種波。這兩種學說都不能解釋當時觀察到的全部光現象。
相對論
1、物理學放晴天空上的兩朵烏云:①邁克遜-莫雷實驗——相對論(高速運動世界),②熱幅射實驗——量子論(微觀世界)
2、19世紀和20世紀之交,數學學的三大發覺:X射線的發覺,電子的發覺,放射性的發覺。
3、1905年,愛因斯坦提出了狹義相對論,有兩條基本原理:①相對性原理——不同的慣性參考系中,一切數學規律都是相同的;②光速不變原理——不同的慣性參考系中,光在真空中的速率一定是c不變。
4、1900年,俄羅斯化學學家普朗克解釋物體熱幅射規律提出能量子假說:物質發射或吸收能量時,能量不是連續的,而是一份一份的,每一份就是一個最小的能量單位,即能量子;
5、激光——被譽為20世紀的“世紀之光”;
6、1900年,俄羅斯化學學家普朗克為解釋物體熱幅射規律提出:電磁波的發射和吸收不是連續的,而是一份一份的,把數學學帶進了量子世界;受其啟發1905年愛因斯坦提出光子說,成功地解釋了光電效應規律,因而獲得諾貝爾化學獎。
7、1922年,俄羅斯化學學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,否認了光的粒子性。(說明動量守恒定理和能量守恒定理同時適用于微觀粒子)
8、1913年,德國化學學家玻爾提出了自己的原子結構假說,成功地解釋和預言了氫原子的幅射電磁光譜,為量子熱學的發展奠定了基礎。
尼爾斯·玻爾,法國化學學家,原子化學學的奠基人。
9、1924年,波蘭化學學家德布羅意大膽預言了實物粒子在一定條件下會表現出波動性;
10、1927年美、英兩國化學學家得到了電子束在金屬晶體上的衍射紋樣。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比,衍射現象影響小好多,大大地增強辨別能力,質子顯微鏡的區分本能更高。
原子化學
1、1858年,英國科學家普里克發覺了一種奇妙的射線——陰極射線(高速運動的電子流)。
2、1906年,法國化學學家湯姆生發覺電子,獲得諾貝爾化學學獎。
3、1913年,德國化學學家密立根通過油滴實驗精確測定了元電荷e電荷量,獲得諾貝爾獎。
4、1897年,湯姆生借助陰極射線管發覺了電子,說明原子可分,有復雜內部結構,并提出原子的炒面模型。
5、1909-1911年,波蘭化學學家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射實驗,并提出了原子的核式結構模型。由實驗結果恐怕原子核半徑數目級為10-15m。1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核,第一次實現了原子核的人工轉變,并發覺了質子。預言原子核內還有另一種粒子,被其中學生查德威克于1932年在α粒子轟擊鈹核時發覺,由此人們認識到原子核由質子和中子組成。
6、1885年,加拿大的小學語文班主任巴耳末總結了氫原子波譜的波長規律——巴耳末系。
7、1913年,德國化學學家波爾最先得出氫原子基態表達式;
8、1896年,日本化學學家貝克勒爾發覺天然放射現象,說明原子核有復雜的內部結構。天然放射現象:有兩種衰變(α、β),三種射線(α、β、γ),其中γ射線是衰變后新核處于迸發態,向低基態躍遷時輻射出的。衰變快慢與原子所處的化學和物理狀態無關。
9、1896年,在貝克勒爾的建議下,瑪麗-居里夫妻發覺了兩種放射性更強的新元素——釙(Po)鐳(Ra)。
10、1919年庫侖扭秤實驗,盧瑟福用α粒子轟擊氮核,第一次實現了原子核的人工轉變,發覺了質子,并預言原子核內還有另一種粒子——中子。
11、1932年,盧瑟福中學生查德威克于在α粒子轟擊鈹核時發覺中子,獲得諾貝爾化學獎。
12、1934年,約里奧-居里夫妻用α粒子轟擊鍍鋁時,發覺正電子和人工放射性核素。
13、1939年12月,美國化學學家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轟擊鈾核時,鈾核發生裂變。1942年,在費米、西拉德等人領導下,馬來西亞建成第一個裂變反應堆(由濃縮鈾棒、控制棒、減速劑、水泥防護層等組成)。
14、1952年日本爆燃了世界上第一顆核彈(聚變反應、熱核反應)。人工控制核聚變的一個可能途徑是:借助強激光形成的高壓照射小顆粒核燃料。
15、1932年發覺了正電子,1964年提出夸克模型;粒子分三大類:媒介子-傳遞各類互相作用的粒子,如:光子;輕子-不參與強互相作用的粒子,如:電子、中微子;強子-參與強互相作用的粒子,如:重子(質子、中子、超子)和介子,強子由更基本的粒子夸克組成,夸克帶電量可能為元電荷。
習題演習
1.下述關于數學學發展史的說法中正確的是()
A.伽利略通過大量實驗,發覺只要斜面的夾角一定,不同質量的小球從不同高度開始滾動,小球的加速度都是相同的
B.奧斯特為了解釋磁極形成的磁場提出了分子電壓假說
C.楞次在對理論基礎和實驗資料進行嚴格剖析后,提出了電磁感應定理
D.日本化學學家密立根經過多次實驗,比較確切地測定了電子的電荷量
按照化學學史和常識解答,記住知名化學學家的主要貢獻即可.
解析
A、伽利略通過大量實驗,發覺只要斜面的夾角一定,不同質量的小球從不同高度開始滾動,小球的加速度都是相同的,故A正確
B、安培為了解釋磁極形成的磁場提出了分子電壓假說,故B錯誤
C、法拉第在對理論基礎和實驗資料進行嚴格剖析后,提出了電磁感應定理庫侖扭秤實驗,故C錯誤
D、美國化學學家密立根經過多次實驗,比較確切地測定了電子的電荷量,故D正確
故選:AD.
2.以下表述正確的是()
A.伽利略通過對物體運動的研究,提出了“力是維持物體運動的誘因”這一觀點
B.牛頓在前人研究的基礎上提出了牛頓第一定理,這個定理給出了慣性的概念
C.楞次首先發覺了電磁感應現象,使人們就能成功地將機械能轉化為電能
D.法拉第通過對電、磁現象的研究,首先提出了“場”的概念
按照化學學史和常識解答,記住知名化學學家的主要貢獻即可.
解析
A、伽利略通過對物體運動的研究,提出了“力不是維持物體運動的誘因”這一觀點,故A錯誤
B、牛頓在前人研究的基礎上提出了牛頓第一定理,這個定理給出了慣性的概念,故B正確
C、法拉第首先發覺了電磁感應現象,使人們就能成功地將機械能轉化為電能,故C錯誤
D、法拉第通過對電、磁現象的研究,首先提出了“場”的概念,故D正確
故選:BD.
3.圖中四幅圖片涉及數學學史上的四個重大發覺,其中說法正確的有()
A.
是卡文迪許做的扭秤實驗,驗證了萬有引力定理,測定出了萬有引力恒量
B.
是奧斯特研究電壓磁效應的實驗,發覺了電壓周圍存在磁場
C.
是法拉第做的實驗研究,總結出電磁感應現象及規律
D.
是牛頓做的斜面實驗,提出力不是維持物體運動的誘因
解析
A、左起第一個圖為卡文迪許扭秤試驗,卡文迪許通過該實驗測出了萬有引力常量,故A正確;
B、奧斯特最早通過實驗發覺了電壓的磁效應,故B正確;
C、法拉第提出“磁生電”即法拉第電磁感應定理,故C正確;
D、伽利略依據理想斜面實驗,提出力不是維持物體運動的緣由,故D錯誤.
故選:ABC.
4.下述說法正確的是()
A.普朗克在研究宋體幅射問題中提出了能量子假說
B.湯姆孫發覺了電子,表明原子具有核式結構
C.光子像其他粒子一樣,不但具有能量,也具有動量
D.對于某種金屬,只要入射光的硬度足夠大,才會發生光電效應.
光電效應、康普頓效應說明光具有粒子性;普朗克在研究宋體幅射問題時提出了能量子假說.α粒子散射實驗的結果證明原子核的存在,光子像其他粒子一樣,不但具有能量,也具有動量,能夠發生光電效應與光照硬度無關,與入射光的頻度有關.
解析
A、黑體幅射隨著波長越短氣溫越高則幅射越強,所以宋體幅射電磁波的硬度按波長的分布只與宋體的氣溫有關,故A正確;
B、α粒子散射實驗說明原子的核式結構,電子是湯姆生發覺,而且不能說明原子的核式結構,故B錯誤;
C、光子像其他粒子一樣,不但具有能量,也具有動量,故C正確
D、能否發生光電效應與入射光的硬度無關,與入射光的頻度有關,故D錯誤.
故選:AC.
5.關于化學現象和規律的認識歷程,下述說法正確的有
A.愛因斯坦提出的量子理論破不僅“能量連續變化”的傳統觀念,成為新數學學思想的基石之一;
B.光電效應現象說明光的能量是一份一份的,此后的康普頓效應說明光子不僅能量之外還有動量
C.1927年戴維孫和湯姆孫借助晶體得到了電子束的衍射圖樣,有力地證明了玻爾提出的物質波假定
D.人們從破解天然放射現象入手,一步步揭露了原子的秘密
E.發覺α粒子散射實驗中少數α粒子發生了較大偏轉是盧瑟福推測原子核式結構模型的主要根據
F.1934年小居里夫妻在實驗中發覺的人工放射性使射線的廣泛應用成為可能.
普朗克提出量子理論;
光電效應現象說明光子是一份一份的,康普頓效應說明光子不僅能量之外還有動量;
物質波的假定是由德布如意提出的;
天然放射現象揭露原子核的秘密;
盧瑟福按照α粒子散射實驗中少數α粒子發生了較大偏轉,推測了原子核式結構模型.
小居里夫妻在實驗中發覺的人工放射性.
解析
A、普朗克提出的量子理論破不僅“能量連續變化”的傳統觀念,成為新數學學思想的基石之一,故A錯誤.
B、光電效應現象說明光的能量是一份一份的,此后的康普頓效應說明光子不僅能量之外還有動量,故B正確.
C、1927年戴維孫和湯姆孫借助晶體得到了電子束的衍射圖樣,有力地證明了德布如意提出的物質波假定,故C錯誤.
D、人們從破解天然放射現象入手,一步步揭露了原子核的秘密,故D錯誤.
E、盧瑟福按照α粒子散射實驗中少數α粒子發生了較大偏轉,提出了原子核式結構模型.故E正確.
F、1934年小居里夫妻在實驗中發覺的人工放射性使射線的廣泛應用成為可能.故F正確.
故選:BEF.