第二部分第3讲 高中物理学史及物理思想—2021届高考物理二轮专题复习课件（选择性考试）15张ppt.ppt

1、第二部分第二部分 考前必备知识梳理考前必备知识梳理 第3讲 高中物理学史及物理思想 一、重要的物理学史一、重要的物理学史 专题专题 科学家科学家 国籍国籍 主要贡献主要贡献 力和力和 运动运动 亚里士亚里士 多德多德 古希古希 腊腊 根据日常生活经验得出结论：力是维持根据日常生活经验得出结论：力是维持 物体运动的原因物体运动的原因 伽利略伽利略 意大意大 利利 (1)通过理想斜面实验，说明了物体的运通过理想斜面实验，说明了物体的运 动不需要力来维持动不需要力来维持 (2)利用实际斜面实验外推出自由落体运利用实际斜面实验外推出自由落体运 动是初速度为动是初速度为0的匀加速直线运动的匀加速直线运动

2、 笛卡儿笛卡儿 法国法国 补充和完善了伽利略的观点，指出：如补充和完善了伽利略的观点，指出：如 果运动中的物体没有受到力的作用，它果运动中的物体没有受到力的作用，它 将继续以同一速度沿同一直线运动，既将继续以同一速度沿同一直线运动，既 不停下来也不偏离原来的方向不停下来也不偏离原来的方向 牛顿牛顿 英国英国 1687年，发表了著作年，发表了著作自然哲学的数学自然哲学的数学 原理原理，提出了三条运动定律和万有引，提出了三条运动定律和万有引 力定律，奠定了经典力学的基础力定律，奠定了经典力学的基础 第3讲 高中物理学史及物理思想 万有万有 引力引力 托勒密托勒密 古希腊古希腊 提出地心说提出地心说

3、 哥白尼哥白尼 波兰波兰 提出日心说提出日心说 第谷第谷 丹麦丹麦 毕生观测天体运动，记录了详实的行星运毕生观测天体运动，记录了详实的行星运 动数据动数据 开普勒开普勒 德国德国 经过毕生艰苦的计算，于经过毕生艰苦的计算，于1609和和1619年，年， 分别发表了行星运动的三条定律，他被后分别发表了行星运动的三条定律，他被后 人称为人称为“天空立法者天空立法者” 牛顿牛顿 英国英国 1687年，发表万有引力定律年，发表万有引力定律 卡文迪许卡文迪许 英国英国 1798年，巧妙地利用扭秤装置测出了万有年，巧妙地利用扭秤装置测出了万有 引力常量引力常量 亚当斯、亚当斯、 勒维耶勒维耶 英国、法英国

4、、法 国国 根据天王星的观测资料，各自独立利用万根据天王星的观测资料，各自独立利用万 有引力定律计算出海王星的轨道有引力定律计算出海王星的轨道 伽勒伽勒 德国德国 在勒维耶预言的位置附近发现了海王星在勒维耶预言的位置附近发现了海王星 机械机械 波波 惠更斯惠更斯 荷兰荷兰 确定了计算单摆周期的公式确定了计算单摆周期的公式 多普勒多普勒 奥地利奥地利 发现了多普勒效应发现了多普勒效应 第3讲 高中物理学史及物理思想 电电 场场 和和 电电 路路 富兰富兰 克林克林 美国美国 1752年，在费城通过风筝实验验证闪电是放年，在费城通过风筝实验验证闪电是放 电的一种形式，把天电与地电统一起来，并电的一

5、种形式，把天电与地电统一起来，并 发明避雷针；把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的发明避雷针；把丝绸摩擦过的玻璃棒所带的 电荷命名为正电荷，把毛皮摩擦过的硬橡胶电荷命名为正电荷，把毛皮摩擦过的硬橡胶 棒所带的电荷命名为负电荷棒所带的电荷命名为负电荷 库仑库仑 法国法国 1785年，巧妙地利用扭秤实验发现了电荷之年，巧妙地利用扭秤实验发现了电荷之 间的相互作用规律间的相互作用规律库仑定律，并测出了库仑定律，并测出了 静电力常量静电力常量k的值，标志着电学的研究从定的值，标志着电学的研究从定 性走向定量性走向定量 欧姆欧姆 德国德国 1826年，引入了电流强度、电动势、电阻等年，引入了电流强度、电动势、电阻

6、等 概念，并通过实验确定了它们的关系概念，并通过实验确定了它们的关系欧欧 姆定律姆定律 焦耳焦耳 英国英国 1841年，发现电流通过导体时产生热效应的年，发现电流通过导体时产生热效应的 焦耳定律焦耳定律 密立根密立根 美国美国 1913年，通过油滴实验精确测定了元电荷年，通过油滴实验精确测定了元电荷e 第3讲 高中物理学史及物理思想 磁磁 场场 和和 电电 磁磁 感感 应应 奥斯特奥斯特 丹麦丹麦 1820年，发现了电流的磁效应，首先揭示了电年，发现了电流的磁效应，首先揭示了电 与磁的联系与磁的联系 安培安培 法国法国 (1)1820年，总结出判断电流产生磁场方向的判年，总结出判断电流产生磁场

7、方向的判 断方法，即安培定则，发现同向电流相吸，反断方法，即安培定则，发现同向电流相吸，反 向电流排斥向电流排斥 (2)1826年，发现通电导线受到磁场力的规律，年，发现通电导线受到磁场力的规律， 即安培力即安培力 (3)提出了安培的分子电流假说提出了安培的分子电流假说 洛伦兹洛伦兹 荷兰荷兰 1895年，发表磁场对运动电荷的作用力公式，年，发表磁场对运动电荷的作用力公式， 即洛伦兹力即洛伦兹力 阿斯顿阿斯顿 英国英国 设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分 析同位素析同位素 劳伦兹劳伦兹 美国美国 1932年，发明了回旋加速器能在实验室中产生年，发明

8、了回旋加速器能在实验室中产生 大量的高能粒子大量的高能粒子 法拉第法拉第 英国英国 (1)1831年，发现了利用磁场产生电流的条件年，发现了利用磁场产生电流的条件 (2)提出电场和磁场及场线的概念提出电场和磁场及场线的概念 第3讲 高中物理学史及物理思想 磁场磁场 和电和电 磁感磁感 应应 纽曼、韦伯纽曼、韦伯 英国、英国、 德国德国 提出法拉第电磁感应定律提出法拉第电磁感应定律 楞次楞次 俄国俄国 1834年，总结出了感应电流方向的判断方法，年，总结出了感应电流方向的判断方法， 即楞次定律即楞次定律 亨利亨利 美国美国 1835年，发现自感现象年，发现自感现象(因电流变化而在电路本因电流变化

9、而在电路本 身引起感应电动势的现象身引起感应电动势的现象)，日光灯的工作原理，日光灯的工作原理 即为其应用之一即为其应用之一 热学热学 布朗布朗 英国英国 1827年，发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做年，发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做 无规则运动的现象无规则运动的现象布朗运动布朗运动 19世纪中叶，由德国医生迈尔、英国物理学家焦耳、德国学者亥姆霍世纪中叶，由德国医生迈尔、英国物理学家焦耳、德国学者亥姆霍 兹最后确定能量守恒定律兹最后确定能量守恒定律 克劳修斯克劳修斯 德国德国 1850年，提出热力学第二定律的定性表述：不年，提出热力学第二定律的定性表述：不 可能把热从低温物体传到高温物体而不

10、产生其可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其 他影响，称为克劳修斯表述他影响，称为克劳修斯表述 开尔文开尔文 英国英国 (1)1951年提出热力学第二定律的另一种表述：年提出热力学第二定律的另一种表述： 不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的 功而不产生其他影响，称为开尔文表述功而不产生其他影响，称为开尔文表述 第3讲 高中物理学史及物理思想 热学热学 开尔文开尔文 英国英国 (2)1848年开尔文提出热力学温标，年开尔文提出热力学温标， 指出绝对零度是温度的下限指出指出绝对零度是温度的下限指出 绝对零度绝对零度(273.15 )是温度的下是温度的下

11、 限限Tt273.15 K，热力学第三，热力学第三 定律：热力学零度不可达到定律：热力学零度不可达到 光学光学 托马斯托马斯杨杨 英国英国 成功的观察到光的干涉现象成功的观察到光的干涉现象 菲涅尔、泊松菲涅尔、泊松 法国法国 计算并实验观察到光的圆板衍射计算并实验观察到光的圆板衍射 泊松亮斑泊松亮斑 电磁电磁 波波 麦克斯韦麦克斯韦 英国英国 1864年，预言了电磁波的存在，指年，预言了电磁波的存在，指 出光是一种电磁波，为光的电磁理出光是一种电磁波，为光的电磁理 论奠定了基础论奠定了基础 赫兹赫兹 德国德国 1887年，利用电火花实验证实了电年，利用电火花实验证实了电 磁波的存在，并测定了电

12、磁波的传磁波的存在，并测定了电磁波的传 播速度等于光速播速度等于光速 第3讲 高中物理学史及物理思想 原原 子子 物物 理理 贝克勒尔贝克勒尔 法国法国 1896年，发现天然放射现象，该现象说明原子年，发现天然放射现象，该现象说明原子 核有内部结构核有内部结构 汤姆生汤姆生 英国英国 1897年，发现电子，表明原子是可分的年，发现电子，表明原子是可分的 普朗克普朗克 德国德国 1900年，提出能量子假说：物质发射或吸收能年，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，即能量子物一份就是一个最小的

13、能量单位，即能量子物 理学进入了量子世界理学进入了量子世界 爱因斯坦爱因斯坦 美国美国 (1)1905年，提出了狭义相对论，有两条基本原年，提出了狭义相对论，有两条基本原 理：理： 相对性原理相对性原理不同的惯性参考系中，一切物不同的惯性参考系中，一切物 理规律都是相同的理规律都是相同的 光速不变原理光速不变原理不同的惯性参考系中，光不同的惯性参考系中，光 在真空中的速度一定是在真空中的速度一定是c不变不变 (2)提出光子说，成功地解释了光电效应规律提出光子说，成功地解释了光电效应规律 (3)提出质能方程提出质能方程Emc2，为核能利用提出理论，为核能利用提出理论 基础基础 第3讲 高中物理学

14、史及物理思想 原原 子子 物物 理理 康普顿康普顿 美国美国 1922年在研究石墨对年在研究石墨对X射线的散射时，发现在射线的散射时，发现在 散射的散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分射线中，除了与入射波长相同的成分 外，还有波长大于入射波长的成分，称为康普外，还有波长大于入射波长的成分，称为康普 顿效应顿效应 卢瑟福卢瑟福 英国英国 (1)1911年，通过对年，通过对粒子散射实验的研究，提出粒子散射实验的研究，提出 了原子的核式结构模型，计算出原子核直径数了原子的核式结构模型，计算出原子核直径数 量级为量级为10 15 m (2)1919年，用年，用粒子轰击氮核，第一次实现了粒子轰击氮核

15、，第一次实现了 原子核的人工转变，发现了质子，并预言存在原子核的人工转变，发现了质子，并预言存在 中子中子 玻尔玻尔 丹麦丹麦 1913年，提出原子能级结构假说年，提出原子能级结构假说 德布罗意德布罗意 法国法国 1924年，提出实物粒子也具有波动性，每一个年，提出实物粒子也具有波动性，每一个 运动的粒子都有一种波与之对应，即物质波运动的粒子都有一种波与之对应，即物质波 查德威克查德威克 英国英国 1932年，用年，用粒子轰击铍核时发现中子粒子轰击铍核时发现中子 安德森安德森 美国美国 1932年，发现了正电子年，发现了正电子 约里奥居里约里奥居里 夫妇夫妇 法国法国 1934年，用年，用粒子

16、轰击铝箔时，发现了人工放射粒子轰击铝箔时，发现了人工放射 性同位素性同位素 第3讲 高中物理学史及物理思想 二、二、 高中物理重要思想方法高中物理重要思想方法 1理想模型法理想模型法 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、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忽略了事物的次要因素理想模型可分为对象模型(如质如质 点、点电荷、理想变压器等点、点电荷、理想变压器等)、条件模型、条件模型(如光滑表面、轻如光滑表面、轻 杆、轻绳、匀强电场、匀强磁

17、场等杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等)和过程模型和过程模型(在空气中在空气中 自由下落的物体、抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运自由下落的物体、抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运 动、恒定电流等动、恒定电流等) 第3讲 高中物理学史及物理思想 2极限思维法极限思维法 就是人们把所研究的问题外推到极端情况就是人们把所研究的问题外推到极端情况(或理想状或理想状 态态)，通过推理而得出结论的过程在用极限思维法处理，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、 临界值或特定值的条件

18、下进行分析和讨论 如限大、 零值、 临界值或特定值的条件下进行分析和讨论 如 公式公式 vx t 中，当中，当 t0 时，时，v 是瞬时速度是瞬时速度 3理想实验法理想实验法 也叫作实验推理法， 就是在物理实验的基础上， 加上也叫作实验推理法， 就是在物理实验的基础上， 加上 合理的科学的推理得出结论的方法就叫作理想实验法， 这合理的科学的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 如由伽利略斜面实验推导出牛也是一种常用的科学方法 如由伽利略斜面实验推导出牛 顿第一定律等顿第一定律等 第3讲 高中物理学史及物理思想 4微元法微元法 微元法是指在处理问题时，从对事物的极小部

19、分微元法是指在处理问题时，从对事物的极小部分(微微 元元)分析入手，达到解决事物整体目的的方法它在解决分析入手，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， 思想就是物理学问题时很常用， 思想就是 “化整为零化整为零” ， 先分析， 先分析 “微微 元元” ，再通过，再通过“微元微元”分析整体分析整体 5比值定义法比值定义法 就是用两个基本物理量的就是用两个基本物理量的 “比比” 来定义一个新的物理来定义一个新的物理 量的方法， 特点是量的方法， 特点是 AB C， 但 ， 但 A 与与 B、 C 均无关 如均无关 如 av t 、 EF q 、CQ U、 、RU I 、B F I

20、L、 、m V等 等 第3讲 高中物理学史及物理思想 6放大法放大法 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 法称为放大法常见的方式有机械放大、电放大、光放大法称为放大法常见的方式有机械放大、电放大、光放大 7控制变量法控制变量法 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变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或

21、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，就用了控制变量法关系，就用了控制变量法 第3讲 高中物理学史及物理思想 8等效替代法等效替代法 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用合力替代各个

22、分力，用总电阻替代各部分电阻等 9类比法类比法 也叫也叫“比较类推法比较类推法” ，是指由一类事物所具有的某种，是指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，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，用水压进行类比识电压时，用水压进行类比 谢谢观赏谢谢观赏