高中常考物理学史(精选8篇)
1.高中常考物理学史 篇一
高中物理学史总结
1,17世纪,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;
2、20爱因斯坦提出的狭义相对论 经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
(动钟变慢 动尺变短 光速不变)
3、1798年英国物理学家卡文迪许 利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G;
4、1820年,丹麦物理学家奥斯特 电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。
5、1831年英国物理学家法拉第 发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;
6、1864年英国物理学家麦克斯韦 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。
7、关于光的本质有两种学说: 一种是牛顿主张的微粒说 认为光是光源发出的一种物质微粒; 一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说 认为光是在空间传播的某种波。
8、1895年,德国物理学家伦琴 发现X射线(伦琴射线)。
9、1900年,德国物理学家普朗克 解释物体热辐射规律提出电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界; 10、1905年爱因斯坦 提出光子说,成功地解释了光电效应规律。11、1913年,丹麦物理学家玻尔 提出了原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子 的辐射电磁波谱。
12、1924年,法国物理学家德布罗意 预言了实物粒子的波动性; 13、1897年,汤姆生 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,并提出原子的枣糕模型。
14、1909年-1911年,英国物理学家卢瑟福 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。15、1896年,法国物理学家贝克勒尔 发现天然放射 现象,说明原子核也有复杂的内部结构。
16、1919年,卢瑟福 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、1932年查德威克 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。
2.高中常考物理学史 篇二
基于以上的现状和存在的问题,物理学史要走进课堂,真正成为高中物理教学的一部分,就必须要求教师从适应课堂教学的实际情况出发,与学科内容紧密结合。为此,笔者认为在高中物理教学中有效开展物理学史的教学是完全有必要的,本文主要从以下几方面探讨。
一、有效开展物理学史教学对学生的积极作用
1. 在教学中渗入物理学史有助于激发学生的学习兴趣
新课程强调学生的感受和对“过程”的体验与经历,一旦当学生对物理有了浓厚兴趣,就会表现出对物理学习的自觉性、主动性,即使遇到困难也会积极主动地解决。比如物理学史中有关物理学家的生平简介,名言警句、趣闻轶事等有助于学生更全面地了解科学家,比如:麦克斯韦少年出名,而牛顿、爱因斯坦学生时代却并不出色;法拉第、焦耳、瓦特都是自学成材;利赫曼为引雷电而捐躯;布鲁诺为捍卫日心说牺牲在罗马鲜花广场;伽利略长期受到罗马教廷残酷的迫害和折磨,但仍矢志不渝,等等……这些不但能激发学生学习物理的兴趣,更能使学生从中学习严谨的、实事求是的科学态度,科学的思维方法,从而让学生以科学家们为榜样,学习他们不断进取,献身科学的探索精神。
2. 在教学中渗入物理学史有利于培养学生的科学思想方法
新课程提出要学生体验科学探究的过程,培养学生的科学探究能力,而对物理学史中物理学家的科学探究过程的了解,有助于学生在认识过程中逐渐掌握正确的科学思想方法,比如,物理学派假说间的争论,亚里士多德认为物体下落快慢由它们的重量决定的。而伽利略认为亚里士多德的判断是错误的,他从“重物比轻物落得快”的前提,推断出互相矛盾的结论,这使亚里士多德的理论陷入困境,并提出了“重物与轻物应该下落得同样快”,而且伽利略继续做着实验,最终用“理想实验”由斜面情形外推到自由落体,得出了自由落体定律。通过以上物理学史的学习,学生可以从中学习科学探究的一般方法:对现象的一般观察———提出假说———运用逻辑(包括数学)得出推论———通过实验对推论进行检验———对假说进行修正和推广,从而使学生真正领悟到什么是科学探究,科学家是怎样进行科学研究的,并受这种科学思维方法的熏陶,在学习上化“被动”为“主动”,积极思考问题。
3. 在教学中渗入物理学史可培养学生的创新思维和创新能力
现代科学教育,必须重视培养学生的创新意识和创新能力,在现实的物理教学中,常出现以灌输为目的的教学,致使大多数学生对科学家及其理论绝对相信,不自觉地剥夺了学生的怀疑和批判精神,无形中扼杀了学生发现问题、提出问题的积极性,从而抑制了学生的创新思维和创新能力。而通过物理学史的学习,可以让学生明白一个道理,物理学要向前发展,就要有批判精神和创新思维,如伽利略对亚里士多德的怀疑和批判,推翻了错误的落体定律和强迫运动定律,得出了“物体的运动不需要力来维持”,为牛顿力学的建立打下了理论基础;普朗克否定了传统的能量是连续的观点,提出了“能量子”的概念,指出能量可以是一份一份的;爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观,先后提出了“狭义相对论”和“广义相对论”……在物理教学中渗入这些精彩事例,更能促使学生养成独立思考和敢于质疑的学习习惯,明白怀疑和批判精神对科学发展是不可或缺的,没有创新意识和创新能力,社会就不会有更大的发展。
4. 在教学中渗入物理学史可培养学生良好的思想品德
新课程要求在推进素质教育的过程中,加强思想品德教育,而物理学史中蕴含有许多科学大师们的生动事迹,能够更好地发挥物理学史的思想品德教育功能,对学生人生价值的追求产生深远的影响,比如,居里夫人命名新元素为“钋”,以纪念祖国;布鲁诺为追求真理而献身;富兰克林冒生命危险做“风筝实验”。这些感人事例,对学生良好的思想品德的培养可以发挥重要的作用。
二、有效开展物理学史教学更好地实现三维目标
1. 物理学史对“知识与技能”目标的实现
通过物理学史的学习可帮助学生更好地理解物理基本概念、基本规律,纠正错误观念。例如,从亚里士多德到伽利略,从笛卡儿到牛顿,再到爱因斯坦,才有了对“惯性”的物理本质的明确认识。可促使学生充分认识实验在物理学中的重要地位和作用。例如,电磁学中的库仑扭秤实验、奥斯特实验、法拉第电磁感应实验、赫兹实验;近代物理学中的光电效应实验、卢瑟福α粒子散射实验、电子衍射实验。这些实验都有助于学生了解物理学的基本思想。例如,物理学的“守恒观”———包含着质量守恒、电荷守恒、能量守恒和动量守恒等方面的内容;物理学的“物质观”———包含着场的观点、粒子的观点以及量子观点等方面的内容。让学生从整体上把握物理思想、深刻领会物理学思想的真谛。
2. 物理学史对“过程与方法”目标的实现
通过物理学史的学习可潜移默化地对学生进行科学方法和科学思维的熏陶。如,通过展现库仑定律的发现历程,使学生了解科学家是如何从万有引力和静电力现象的类比中提出猜想的,从而使学生更全面地理解科学的探究本质。例如,奥斯特发现“电生磁”———电流的磁效应,到法拉第萌生“磁生电”———电磁感应现象。可让学生形成正确的知识相对观和发展观。在物理教学中融合物理学史,可让学生在历史背景或框架中学习物理知识,从而使学生形成正确的科学发展观。
3. 物理学史对“情感态度与价值观”目标的实现
通过物理学史的学习,能有效激发学生对科学的好奇心和探究欲。如阿基米德在浴盆里发现了浮力定律;牛顿从苹果落地的现象中发现了万有引力;瓦特因发现烧开了的水壶,壶盖被沸腾的开水所掀动而发明了蒸汽机;奥斯特在上课实验时无意中移动了小磁针而发现了电流的磁效应……促进学生养成良好的科学态度和科学精神,如“居里夫人发现镭”,有利于学生的人文精神和爱国主义情怀的培养。例如,牛顿的名言“如果我能看得更远,那是因为我站在巨人的肩上”,既表现出对他人劳动成果的尊重,也体现了谦虚诚恳的态度。可帮助学生树立正确的世界观和人生观。
综上所述,有效开展高中物理学史的教学是必要的,也是切实可行的,让学生通过了解和学习物理发展的历史,从中领悟科学的思维方法和物理学的本质特性,培养学生的创新意识和创新能力,追求真理和探索科学的精神,而且只有切实有效地加强物理学史教育,才能真正实现新课程“三维教学目标”。
摘要:物理课程标准提出进一步提高学生的科学素养,要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,倡导科学和人文精神的完美结合。而物理学史不仅包含了认识论和方法论,在科学和人文素养两方面正好符合这个目标要求,还能激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习严谨的科学态度、科学思维方法,养成良好的学习习惯。因此,文章认为,物理学史在教学中所起作用是不可替代的,是提高学生科学素养的有效途径。
3.高中物理教学离不开物理学史 篇三
关键词: 物理;教学;物理学史
物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。任何一个具体的物理知识和理论体系都是汇集许多人的研究成果而建立起来的,常常是几十年、甚至上百年的努力才能迈出有意义的一步,它包含着认识论和方法论的因素,包含着探索者的艰辛与悲欢,又体现着认识过程中理论与实践、继承与突破、理性与非理性的辩证统一,因而也包含着丰富的“教书育人”的教育因素,因此,在高中物理教学中引入物理学史教育具有非常重要的意义。
一、有助于激发学生学习物理的兴趣,培养良好的学习习惯,树立勇于探索的献身精神
只有当学生对学习有了兴趣,才能表现出学习的自觉性、主动性,才能在学习中发扬开拓和探索精神,以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。这就要求我们在教学中,不仅要把日常生活、生产劳动中发生的现象、问题与教材紧密联系起来,使学生认识到学习的现实意义。还须把历史引入教学中。把科学理论的建立,科学发现的过程,科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生。并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣,让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法,不断提高自身科学素质、养成良好的学习习惯,变被动学习为主动获取知识。例如,牛顿是举世公认的伟大科学家,在高一一开始以专题讲座的形式,介绍牛顿的生平及其科学研究历程,从而消除了科学研究的神秘感,拉近了科学家与学生的距离,激励他们把对科学家的崇拜转化为刻苦学习的动力。
同时,通过对物理学史的回顾,使学生消除对已有物理知识来源的神秘感,了解科学技术发展的过程,懂得任何一个定律的发现和理论的建立既与社会生产力密切相关也受到物理学发展内在规律的制约,任何一部分物理知识的获得都离不开实验,可靠的、精确的、可重复的实验是物理学中决定一切的基础。
因此,了解物理学史可提高人们进行科学创造的自信心和自觉性,这对于培养学生实事求是的科学态度和创造力有着十分重要的意义。同时,物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹,如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁,利赫曼为引雷电而捐躯,居里夫人为研究放射性而作出了巨大的牺牲,法拉第舍弃荣华富贵,几次拒绝接受封爵而甘作“平民法拉第”,亚里士多德富有批判和怀疑的精神等。这些科学家不畏艰险,不惜生命,不慕利禄,不怕权威,追求真理的高尚品质,有利于培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神,为以后的学习和研究打下良好的基础。
二、有助于对物理知识的理解和把握
根据教材编排特点,分单元讲解、分析发展史不仅有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运动过程,而且有助于学生按固有的形式和体系来理解和把握物理知识,从而逐步掌握正确的科学思维方法。
例如,在讲到力的概念时,从古希腊的亚里士多德,到伽利略、牛顿,循着伟人的研究历程,从而加深学生对力的概念的理解,在讲高二年级“电磁感应”的时候,以奥斯特发现电流的磁效应为线索,向学生介绍人类对磁及电和磁关系的认识过程。通过讲解安培、法拉弟、愣次和麦克韦等人在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所取得的成果,使学生在有了对电磁发展总体认识的基础上,加深对教材的理解和对左、右手定则、法拉弟电磁感应、愣次定律等关键点的把握。
三、有助于对学生进行爱国主义教育
我国是世界四大文明古国之一,对物理学的理论和实践有着辉煌的成就。例如,在理论著作方面,《墨经》中对力学、光学的论述;《天工开物》中关于简单机械的记述;《梦溪笔谈》对磁角的论述,《论衡》中关于简单电现象的记述,《考工记》中关于工程技术、声音传播的记载等,在当时都是遥遥领先于世界各国,就是在今天仍有参考价值。在实用技术方面,更是举不胜举。指南针、地球仪、浑天仪、船闸、石拱桥、火箭等,都是我国最早发明的。教学中结合教材内容,介绍我国在物理学方面对世界的杰出贡献,可以使学生了解祖国古代灿烂文化,激发他们的民族自尊心和自豪感。
四、有助于学生树立辩证唯物主义观点
物理学发展的历史表明:物理学的发展与人类哲学理论的发展有着极为特殊的密切关系,中学物理教学内容中,概念、定理、定律充满了辩证唯物主义内容。在教学中,有意识地用辩证唯物主义观点去分析物理学发展历史,阐明概念、规律。结合物理学特点,进行物质第一性、物质的运动性和对立统一、量变与质变、否定之否定规律的教育,可以使学生从中领会其中所包含的辩证唯物主义观点。例如介绍爱因斯坦的相对论时,我们就可以把“新生事物不可战胜”这一哲学观点渗透进去,讲到万有引力定律时可将“物质是普遍联系的”这一哲学观点渗透进去。
4.高中最全的物理学史总结 篇四
1、必修
2、选修3-
1、3-2)
一、力学:
1.1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快。并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的)。
2.1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验。
3.1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即
牛顿三大运动定律)。
4.17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出: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。得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
5.英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律。经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)
6.1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察 ——假设——数学推理的方法,详细研究了抛体运动。
7.人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表。而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
8.17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律。
9.牛顿于 1687年正式发表万有引力定律。1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量。
10.1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星。1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
11.我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同。但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比(火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比)。俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。多级火箭一般都是三级火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家。
12.1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星。1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船 “东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
13.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
二、电磁学:
13.1785年法国物理学家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,并测出了静电力常量k的值。
14.1752年,富兰克林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,并发明避雷针。
15.1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
16.1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
17.1826年德国物理学家欧姆(1787~1854)通过实验得出欧姆定律。
18.1911年,荷兰科学家昂尼斯(或昂纳斯)发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象--超导现象。
19.19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳--楞次定律。
20.1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
21.法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流假说。并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
22.荷兰物理学家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(洛伦兹
力)的观点。
23.英国物理学家汤姆孙发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。
24.汤姆孙的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。25.1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒
子。最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同。
但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。
26.1831年,英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律 ——电磁感应定律。
27.1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律--楞次定律。28.1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一,双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。
Ⅱ.选考部分:(选修3-
3、3-
4、3-5)
三、热学(3-3选考):
29.1827年,英国植物学家布朗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。
30.19世纪中叶,由德国医生迈尔。英国物理学家焦尔。德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
31.1850年,克劳修斯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产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述: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。
32.1848年,开尔文提出热力学温标,指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。热力学温标与摄氏温度转换关系为T=t+273.15 K。
热力学第三定律:热力学零度不可达到。
四、波动学、光学、相对论(3-4选考):
33.17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。34.1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律--惠更斯原理。
35.奥地利物理学家多普勒(1803~1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象--多普勒效应(相互接近,f增大。相互远离,f减少)。
36.1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,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。电磁波是一种横波。
37.1887年,德国物理学家赫兹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。
38.1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。
39.1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线。
1801年,德国物理学家里特发现紫外线。
1895年,德国物理学家伦琴发现x射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张x射线的人体照片。
40.1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律--折射定律。41.1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
42.1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射--泊松亮斑。
43.1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,并指出光是一种电磁波。
1887年,赫兹用实验证实了电磁波的存在,光是一种电磁波。
44.1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理--不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。
②光速不变原理--不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
45.爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式E=mc2。
46.公元前 468~前376,我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播。影的形成。光的反射。平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。47.1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)
48.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒。另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。
49.物理学晴朗天空上的两朵乌云:
①迈克逊-莫雷实验一相对论(高速运动世界);
②热辐射实验一一量子论(微观世界)。
50.19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:x射线的发现,电子的发现,放射性 同
位素的发现。
51.1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理--不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的。
②光速不变原理--不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
52.1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子。
53.激光--被誉为20世纪的“世纪之光”。
五、动量、波粒二象性、原子物理(3-5选考):
54.1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界。受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
55.1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对x射线的散射时--康普顿效应,证实了光的粒子性(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)。56.1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
57.1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性。
58.1927年美。英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
59.1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线--阴极射线(高速运动的电子流)。
60.1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
61.1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
62.1897年,汤姆生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,并提出原子的枣糕模型。
63.1909~1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了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10m~15m。1919年,卢瑟福用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。预言原子核内还有另一种粒子,被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。
64.1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
65.1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式。
66.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,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、β),三种射线(α、β、γ),其中γ 射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
67.1896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)。
68.1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
69.1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
70.1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。
71.1939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。
72.1942年,在费米。西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、中子减速剂、水泥防护层、热交换器等组成)。
73.1952年,美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
74.1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型。
粒子分三大类:
媒介子——传递各种相互作用的粒子,如:光子。
轻子——不参与强相互作用的粒子,如:电子。中微子。
5.高中常考物理学史 篇五
1、力学
• 亚里士多德:力是维持物体运动的原因
• 伽利略:力是改变物体运动状态的原因(理想斜面试验)• 牛顿:牛顿三定律
万有引力定律 • 开普勒:开普勒三定律 • 多普勒:多普勒效应
2、电磁学
• 密立根:密立根试验 e为最小的元电荷 e=1.6×10-19C • 奥斯特:奥斯特试验(电流的磁效应)
• 安培:分子环形电流假说(原子内部有环形电流)
• 法拉弟:发现法拉第电磁感应现象(闭合回路中磁通量变化会产生感应电流)• 麦克斯韦:麦克斯韦电磁理论(变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场);预言电磁波的存在,指明光是一种电磁波
• 赫兹:测出了电磁波的速度为光速
3、光学
• 斯涅尔定律:n=sini/sinr • 牛顿:光的微粒说 • 惠更斯:光的波动说
• 托马斯·杨:杨氏双缝干涉试验 • 麦克斯韦:光的电磁说
• 泊松:泊松亮斑(光的圆盘衍射)• 爱因斯坦:光子说 • 德布罗意:物质波
λ
=h/p p为动量
p=mv
4、原子物理
• 汤姆生:发现电子,建立原子的枣糕模型
• 卢瑟福:α粒子散射实验,原子的核式结构;发现质子,预言中子的存在 42He+147N→178O+11H • 玻尔:玻尔理论
a 轨道假设
轨道不连续 r n=n2rb 能级假设 能级不连续
En=n2E1
c 跃迁理论 电子在不同能级上跃迁,吸收或放出光子
光子的能量为hν=E末-E初 • 贝克勒尔:天然放射现象的发现 • 居里夫妇:发现镭和钋两种新元素
49121• 查德威克:发现中子
2He+4Be→6C+0n
42730130300• 小居里夫妇:发现正电子 2He+13Al→15P+0n
15P→14Si+ +1e • 爱因斯坦:总结出质能方程
高中物理知识点实用口诀
说明:高中物理的确难,实用口诀能帮忙。物理公式、规律主要通过理解和运用来记忆,本口诀也要通过理解,发挥韵调特点,能对高中物理重要知识记忆起辅助作用。本稿根据网上资料《高中物理实用口诀》整理、修改、补充。删除了部分与新课标不相符的内容。楷体字加粗的,是补充或修改的内容。增补了运动的描述、恒定电流、变压器和热力学定律等内容。
一、运动的描述
1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。
物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv与t 比。
2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。
中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等a T平方。
3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。
二、力
1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。
2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;
先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;
洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。
3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;
两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;
合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。
多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。
4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;
状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;
假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;
正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。
三、牛顿运动定律
1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。
合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。
2.N、T等力是视重,mg乘积是实重; 超重失重视视重,其中不变是实重;
加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零
四、曲线运动、万有引力
1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。
2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。
3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。
卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。
五、机械能与能量
1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。
2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。
3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。
六、电场 〖选修3--1〗
1.库仑定律电荷力,万有引力引场力,好像是孪生兄弟,kQq与r平方比。
2.电荷周围有电场,F比q定义场强。KQ比r2点电荷,U比d是匀强电场。
电场强度是矢量,正电荷受力定方向。描绘电场用场线,疏密表示弱和强。
场能性质是电势,场线方向电势降。场力做功是qU,动能定理不能忘。
4.电场中有等势面,与它垂直画场线。方向由高指向低,面密线密是特点。
七、恒定电流〖选修3-1〗
1.电荷定向移动时,电流等于q比 t。自由电荷是内因,两端电压是条件。
正荷流向定方向,串电流表来计量。电源外部正流负,从负到正经内部。
2.电阻定律三因素,温度不变才得出,控制变量来论述,r l比s 等电阻。
电流做功U I t , 电热I平方R t。电功率,W比t,电压乘电流也是。
3.基本电路联串并,分压分流要分明。复杂电路动脑筋,等效电路是关键。
4.闭合电路部分路,外电路和内电路,遵循定律属欧姆。
路端电压内压降,和就等电动势,除于总阻电流是。
八、磁场〖选修3-1〗
1.磁体周围有磁场,N极受力定方向;电流周围有磁场,安培定则定方向。
2.F比I l是场强,φ等B S 磁通量,磁通密度φ比S,磁场强度之名异。
3.BIL安培力,相互垂直要注意。
4.洛仑兹力安培力,力往左甩别忘记。
九、电磁感应〖选修3-2〗
1.电磁感应磁生电,磁通变化是条件。回路闭合有电流,回路断开是电源。
感应电动势大小,磁通变化率知晓。
2.楞次定律定方向,阻碍变化是关键。导体切割磁感线,右手定则更方便。
3.楞次定律是抽象,真正理解从三方,阻碍磁通增和减,相对运动受反抗,自感电流想阻挡,能量守恒理应当。楞次先看原磁场,感生磁场将何向,全看磁通增或减,安培定则知i 向。
十、交流电〖选修3-2〗
1.匀强磁场有线圈,旋转产生交流电。电流电压电动势,变化规律是弦线。
中性面计时是正弦,平行面计时是余弦。
2.NBSω是最大值,有效值用热量来计算。
3.变压器供交流用,恒定电流不能用。
理想变压器,初级U I值,次级U I值,相等是原理。
电压之比值,正比匝数比;电流之比值,反比匝数比。
运用变压比,若求某匝数,化为匝伏比,方便地算出。
远距输电用,升压降流送,否则耗损大,用户后降压。
十一、气态方程〖选修3-3〗
研究气体定质量,确定状态找参量。绝对温度用大T,体积就是容积量。
压强分析封闭物,牛顿定律帮你忙。状态参量要找准,PV比T是恒量。
十二、热力学定律
1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。
正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;
对外做功和放热,内能减少皆负值。
2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。
十三、机械振动〖选修3--4〗
1.简谐振动要牢记,O为起点算位移,回复力的方向指,始终向平衡位置,大小正比于位移,平衡位置u大极。
2.O点对称别忘记,振动强弱是振幅,振动快慢是周期,一周期走4A路,单摆周期l比g,再开方根乘2p,秒摆周期为2秒,摆长约等长1米。
到质心摆长行,单摆具有等时性。
3.振动图像描方向,从底往顶是向上,从顶往底是下向;
振动图像描位移,顶点底点大位移,正负符号方向指。
十四、机械波〖选修3--4〗
1.左行左坡上,右行右坡上。峰点谷点无方向。
2.顺着传播方向吧,从谷往峰想上爬,脚底总得往下蹬,上下振动迁不动。
3.不同时刻的图像,Δt四分一或三,质点动向疑惑散,S等v t派用场。
十五、光学〖选修3-4〗
1.自行发光是光源,同种均匀直线传。若是遇见障碍物,传播路径要改变。
反射折射两定律,折射定律是重点。光介质有折射率,(它的)定义是正弦比值,还可运用速度
比,波长比值也使然。
2.全反射,要牢记,入射光线在光密。入射角大于临界角,折射光线无处觅。
十六、物理光学
1.光是一种电磁波,能产生干涉和衍射。衍射有单缝和小孔,干涉有双缝和薄膜。单缝衍射中间宽,干涉(条纹)间距差不多。小孔衍射明暗环,薄膜干涉用处多。它可用来测工件,还可制成增透膜。泊松亮斑是衍射,干涉公式要把握。〖选修3-4〗
2.光照金属能生电,入射光线有极限。光电子动能大和小,与光子频率有关联。光电子数目多和少,与光线强弱紧相连。光电效应瞬间能发生,极限频率取决逸出功。〖选修3-5〗、十七、动量 〖选修3--5〗
1.确定状态找动量,分析过程找冲量,同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明。
2.确定状态找动量,分析过程找冲量,外力冲量若为零,初态末态动量同。
十八、原子原子核〖选修3-5〗
1.原子核,中央站,电子分层围它转;向外跃迁为激发,辐射光子向内迁;
光子能量hn,能级差值来计算。
2.原子核,能改变,αβ两衰变。α粒是氦核,电子流是β射线。
γ光子不单有,伴随衰变而出现。铀核分开是裂变,中子撞击是条件。
裂变可造原子弹,还可用它来发电。轻核聚合是聚变,温度极高是条件。
6.高二物理复习常考题型 篇六
1.直线运动问题
题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系.?
2.物体的动态平衡问题
题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.思维模板:常用的思维方法有两种.(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化.3.运动的合成与分解问题
题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解.思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等.(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析.4.抛体运动问题
题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.思维模板:(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解
5.圆周运动问题
我渐渐就安于我的现状了,对于我的孤独,我也习惯了。总有那么多的人,追寻一些甜蜜温暖的东西,他们喜欢的永远是星星与花朵。但在星星雨花朵之中,怎样才能显得出一个人坚定的步伐呢。
6.牛顿运动定律的综合应用问题
题型概述:牛顿运动定律是高考重点考查的内容,每年在高考中都会出现,牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来,与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等,一般为多过程问题,也可以考查临界问题、周期性问题等内容,综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高.思维模板:以牛顿第二定律为桥梁,将力和运动联系起来,可以根据力来分析运动情况,也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况,直到求出结果或找出规律.对天体运动类问题,应紧抓两个公式:GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①。GMm/R2=mg ②.对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统),可根据公式①分析;对于变轨类问题,则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化,再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化.7.机车的启动问题
题型概述:机车的启动方式常考查的有两种情况,一种是以恒定功率启动,一种是以恒定加速度启动,不管是哪一种启动方式,都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.思维模板:(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,随着速度v的增大,牵引力F必将减小,因此加速度a也必将减小,机车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力).(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示,“过程1”是匀加速过程,由于a恒定,所以F恒定,由公式P=Fv知,随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率P额定,功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到最大,加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度最大”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F?s计算,不能用W=P?t计算(因为P为变功率).8.以能量为核心的综合应用问题
题型概述:以能量为核心的综合应用问题一般分四类.第一类为单体机械能守恒问题,第二类为多体系统机械能守恒问题,第三类为单体动能定理问题,第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题.多体系统的组成模式:两个或多个叠放在一起的物体,用细线或轻杆等相连的两个或多个物体,直接接触的两个或多个物体.思维模板:能量问题的解题工具一般有动能定理,能量守恒定律,机械能守恒定律.(1)动能定理使用方法简单,只要选定物体和过程,直接列出方程即可,动能定理适用于所有过程;(2)能量守恒定律同样适用于所有过程,分析时只要分析出哪些能量减少,哪些能量增加,根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式,但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解,可根据题目情况灵活选取.9.力学实验中速度的测量问题
题型概述:速度的测量是很多力学实验的基础,通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律,因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量.速度的测量一般有两种方法:一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度.思维模板:用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论:①vt/2=v平均=(v0+v)/2,②Δx=aT2,为了尽量减小误差,求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间,求出该段时间内的平均速度,则认为等于该点的瞬时速度,即:v=d/Δt.10.电容器问题
题型概述:电容器是一种重要的电学元件,在实际中有着广泛的应用,是历年高考常考的知识点之一,常以选择题形式出现,难度不大,主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面.思维模板:
(1)电容的概念:电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量,表示电容器容纳电荷的多少,对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器,其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定),与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关.(2)平行板电容器的电容:平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定,满足C=εS/(4πkd)
(3)电容器的动态分析:关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况:一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源),二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连).11.带电粒子在电场中的运动问题
题型概述:带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题,研究方法与质点动力学一样,同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律,高考中既有选择题,也有综合性较强的计?算题?.思维模板:
(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手①动力学思路:重视带电粒子的受力分析和运动过程分析,然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量.②功能思路:根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系,确定粒子的运动情况(使用中优先选择).(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力
①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;
②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;
③特殊情况要视具体情况,根据题中的隐含条件判断.(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图,在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口.12.带电粒子在磁场中的运动问题
题型概述:带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多,命题形式有较简单的选择题,也有综合性较强的计算题且难度较大,常见的命题形式有三种:
(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查,以对思维能力和综合能力的考查为主;(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查,以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.思维模板:在处理此类运动问题时,着重把握“一找圆心,二找半径(R=mv/Bq),三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法.(1)圆心的确定:因为洛伦兹力f指向圆心,根据f⊥v,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外,圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上.(2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角),并注意利用一个重要的几何特点,即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示),即?φ=α=2θ.(3)运动时间的确定:t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角,T为周期,s为轨迹的弧长,v为线速度。
7.高中常考物理学史 篇七
一、调查设计
物理学史教学现状之教师认识现状的调查是从教师对教授物理学史的认识、教师对教科书中物理学史作用的认识、教师对教科书中呈现的物理学史的认识三个维度展开的。为了保证调查的真实性和有效性, 本人针对高中一线物理教师编制了调查问卷。为了使调查具有一定的区域代表性, 调查在山西省阳泉市两所市直属高中、一所郊区中学、一所矿区中学共计34名教师中展开。
二、教师认识现状的调查结果与分析
您认为目前使用的教科书中物理学史的呈现总量:
A.偏多 (2人)
B.适中 (12人)
C.偏少 (20人)
您认为自己的知识储备和教学水平能否适应教科书中物理学史内容的教学:
A.完全适应 (5人)
B.基本适应 (18人)
C.不适应 (11人)
统计结果显示出超过半数的教师认为目前使用的教科书中物理学史的呈现总量偏少, 超过半数教师表示已具有的知识储备和教学水平能够适应教科书中物理学史的教学。
1. 教师对物理学史的使用态度
对于教科书中的有关物理学史料, 您在教学中讲与不讲一般取决于:
A.学生已具备的学科知识的基础 (13人)
B.课时安排的松紧程度 (27人)
C.是否与高考有关的程度 (18人)
D.知识间的联系程度 (33人)
教师对物理学史使用的态度主要反映在“知识的联系程度”。A、B、C三项均选的教师总体比例大, 而且绝大部分都以“知识的联系程度”为首要地位。
2. 对物理学史使用时间的认识
对于教科书中物理学史的内容, 您认为一般在下列哪些时间下使用:
A.备课时 (31人) B.上课时 (33人)
C.课外辅导时 (5人)
D.复习迎考时 (12人)
教师均表示教科书是教学中最权威的资料, 既然物理学史料放在教科书中, 大部分教师会在备课及课堂上选择使用。考试试题很少涉猎物理学史, 因而迎考前很少复习物理学史料。
您认为教科书中所呈现的物理学史内容的作用:
A.对理解基础知识内容有帮助作用 (30人)
B.对正文相关知识的拓展、补充的作用 (31人)
C.有培养自学能力的作用 (7人)
D.有培养科学素养的作用 (12人)
E.有培养学习物理兴趣的作用 (25人)
调查可知, 教师认为物理学史料有帮助A、B、E选项的看法比较积极;对有助于C、D的观点要弱一些。
3. 物理学史呈现特点的认识
您认为教科书中呈现的物理学史内容是否具有以下的特征:
A.前沿性 (20人) B.趣味性 (19人)
C.拓展性 (16人) D.探究性 (21人)
E.实用性 (17人)
选择物理学史内容的特征A、B、D选项, 教师观点基本相同, 选择人数较少的选项是C、E。许多教师在访谈中表示对教科书中物理学史内容教学一定要客观地看待, 它是物理知识的弹性扩充, 所谓实用与否, 是否前沿是相对的。
4. 物理学史呈现的期望
您认为教科书中物理学史内容编写应该是:
A.应该打破重新编写 (18人)
B.与正文一起保持相对稳定不变 (16人)
C.没有必要编入教科书之中 (16人)
D.独立编写于配套的教辅材料中 (31人)
您觉得在教科书中应侧重呈现哪一类物理学史内容?
A.介绍物理学家的传记史料 (18人)
B.著名科学事件的物理学史料 (28人)
C.介绍科学方法类的物理学史料 (19人)
D.最新科技进展类的物理学史料 (30人)
E.介绍知识探究过程的物理学史料 (24人)
您希望教科书中物理学史内容主要以什么形式出现?
A.网络游戏的形式 (14人)
B.图文并茂的形式 (34人)
C.表现渠道多样化的形式 (19人)
D.表达通俗故事叙述的形式 (27人)
结果显示, 教师基本上觉得每一种类都需要。但对“最新”都抱有较大兴趣, 这符合人类求“新”的一种特性。教师也表达了对于物理学史图文并茂呈现的需求。需要补充的是目前网络资源不少, 但专门配套各学科教科书的免费资源很少, 因此, 教科书中的物理学史内容是不可缺少的。物理学史料“每年重新修订”的呼声较高, 这就暴露了目前教材滞后性的缺陷, 物理学史料需“独立编写”是一种普遍看法。
三、调查引发的思考
通过调查, 虽然看到教师在物理学史使用中积极能动的一面, 但相当比例的教师对待物理学史教育功能的认识不足。在实际教学中仍然认为最要紧的是掌握所谓的“核心”知识;现行的高中物理教科书与以往相比, 学史内容增加的幅度明显, 但内容表现形式单一、缺乏趣味性;教师都认为物理学史料有助于理解知识, 有助于扩大学生的知识面和提高学习物理的兴趣;80%的教师表达了对教科书中呈现出形式灵活、图文并茂的物理学史内容的愿望。
8.高中常考物理学史 篇八
1.1利用物理学史引入新课教学
(1)利用物理学史引入新的教学主题或新的一章
比如:鲁科版选修3-5除第一章外其它内容都是近代物理,为了让学生对即将要学习的知识有个整体了解,在这部分内容开始教学之前可以物理学史引入:
19世纪下半叶,科学家们开始研究阴极射线.伦琴在研究阴极射线时发现了X射线,J·J·汤姆孙从阴极射线证实了电子的存在.贝克勒尔在研究X射线时发现了放射性,居里夫妇发现并研究放射性元素钋和镭.在对放射性的进一步研究中,卢瑟福发现了α射线和β射线,维拉德发现了γ射线.
随着卢瑟福发现质子、查德威克發现了中子,原子核的结构被揭开;中子的发现还激发了一系列新课题的研究,引起一连串的新发现:人工放射性、慢中子和核裂变;并且打开了核能实际应用的大门.普朗克为了克服经典理论解释黑体辐射规律的困难提出了能量子假说,标志着量子力学的诞生;爱因斯坦针对光电效应实验与经典理论的矛盾提出了光量子假说和光电方程.玻尔将量子学说应用于卢瑟福的原子核式结构成功地解释了氢原子光谱.
爱因斯坦第一个肯定了光既有波动性又有粒子性,即波粒二象性;德布罗意把波粒二象性推广到微观粒子,提出了物质波的假说,论证了微观粒子也具有波动性,并得到了电子的衍射实验和双缝干涉实验的证实.
利用物理学史引入新的教学主题或新的一章时要尽可能把本主题或本章涉及到的物理学史有机的串起来,才能达到使学生对本主题或本章将要学到的知识有个框架上的了解的目的.
(2)利用物理学史引入新的一堂课
比如鲁科版必修1的第6章第1节《牛顿第一定律》可以用再现物理学史的方式引入新课:先给出马拉车的图(如图1所示),问学生看这个图能得出什么结论,然后根据学生的回答引出亚里士多德的观点:马不拉车,车就不动;这证明了有力才有运动,运动需要外力来维持.亚里士多德被奉为圣贤,他的观点人们相信了很长的时间,但慢慢的不断有人批驳,伽利略就是其中一个.伽利略利用如图2所示的光滑斜面实验进行批驳:假设沿斜面AB落下的物体,以B点得到的速度沿另一斜面BC向上运动,则物体不受BC倾斜的影响仍将达到和A点同样的高度,只是需要的时间不同而已.笛卡尔进一步完善了伽利略的结论:运动一旦加于物体,就会永远保持下去,除非受到某种外来手段的破坏.换言之,某一物体在真空中开始运动,将永远运动并保持同一速度.牛顿将前人的观点进行了大综合,提出了牛顿第一定律.
用物理学史引入新课教学可以增强学生对物理学的兴趣,可以很快就把学生的学习积极性调动起来,吸引学生的注意力.
1.2以物理学史为线索串讲一堂新课
比如鲁科版必修2第5章第1节《万有引力定律及引力常量的测定》,可以用天文学的进展为线索串起整堂课:托勒密的地心说→哥白尼的日心说→开普勒和伽利略捍卫哥白尼的日学说→第谷的天文观测→开普勒的贡献→开普勒三定律→牛顿对天体的研究→牛顿发现万有引力定律→发现万有引力定律的意义→卡文迪许对引力常量的测量→测出引力常量的意义.
再比如鲁科版选修3-5的第3章第1节《原子核结构》,也可以用原子核物理学的发展为线索串起整堂课:卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现质子(含布拉凯特的贡献)→发现质子的意义→卢瑟福的中子假说→玻特、约里奥-居里夫妇双双错过发现中子的机会→查德威克发现中子→发现中子的意义.
以物理学史为线索串讲一堂课,可以使学生更加深刻地了解科学探索的过程,了解知识的形成过程,进一步理解所学的知识.
1.3在新课教学结束时补充本节相关物理学史
比如鲁科版必修2第3章第3节《匀变速直线运动实例——自由落体运动》,在教学什么是自由落体运动及自由落体运动的规律后可以补充历史上对于落体运动的研究:亚里士多德的错误观点→伽利略对落体运动的猜想假说与逻辑推理→伽利略的实验验证(斜面实验)→合理外推至倾角为90°(即物体自由下落).
补充的目的是让学生了解物理学史上关于自由落体运动的研究发展过程,了解伽利略对物理学的贡献,同时让学生了解伽利略研究运动学的方法(如图3所示)是:把实验和数学结合在一起,既注重逻辑推理,又依靠实验检验.
对现象的一般观察→提出假设→运用数学和逻辑进行推理→
实验检验→
形成理论
图3
再比如鲁科版选修3-1第1章第2节《静电力 库仑定律》,在学习库仑定律时学生可能会有这样的想法:怎么库仑定律和万有引力定律这么像?二个定律间有什么关联吗?利用学生的疑惑,可以在课堂的最后几分钟补充库仑定律的发现过程:
1759年德国的爱皮努斯猜测电荷之间的斥力和吸力随物体的距离的减少而增大→1760年瑞士的D·伯努利猜测电力会不会也跟万有引力一样,服从平方反比关系→1767年英国化学家普利斯特利从富兰克林的空罐实验中得出:电的吸引与万有引力服从同一定律,即距离的平方→1773年卡文迪许的同心球实验确定了电力服从平方反比定律,但没有及时发表而未对科学发展起到应有的推动作用→1785年法国的库仑从电扭秤实验得出:带同号电的两球之间的斥力,与两球中心之间距离的平方成反比;库仑又从电摆实验得出:正电与负电的相互吸引力,也与距离的平方成反比.
可以看出科学家在研究电力的规律时都是按万有引力的模式来探讨电力的规律性,即应用了类比法,可见类比法在库仑定律的发现过程中起到重要的作用.
1.4针对新课教学过程中的某一知识点渗透相关物理学史
比如鲁科版选修3-4第4章第2节《光的全反射》,可以在全反射及其产生条件教学完后补充全反射现象的发现:1611年,开普勒系统研究光的折射现象,并在《折光学》一书中记载了他做的两个实验:一个是比较入射角和折射角的实验,另一个是圆柱玻璃实验,虽然开普勒没有从这两个实验中找到折射定律表达式,但他却通过这些实验利用光的可逆性应用反面倒推法发现了光的全反射现象.
再比如鲁科版选修3-4第5章第2节《光的衍射》中关于泊松亮斑可以补充:1818年,为鼓励对衍射现象的研究,法国科学院悬赏征集这方面的论文.菲涅耳以严密的数学推理定量地计算了圆孔、圆板等形状的障碍物所产生的衍射花纹,推出的结果与实验相符得很好.评审委员泊松在审查菲涅耳的理论时,运用菲涅耳方程推导圆盘衍射,得到一个令人稀奇的结果:在盘后方一定距离的屏幕上影子的中心应出现亮斑.泊松认为这是荒谬的,但阿拉果对泊松提出的问题进行了实验,结果实验中影子中心果然出现了一个亮斑.这一事实轰动了法国科学院,于是菲涅耳荣获了这一届的科学奖,而后人戏剧性地称这个亮斑为泊松亮斑.
针对新课教学过程中的某一知识点渗透相关物理学史,目的是让学生加深对这一知识点的理解,同时拓展学生的知识面,开拓学生的眼界.
2在实验课教学中渗透物理学史
物理学是一门实验学科,大量的物理规律是建立在实验基础之上.物理实验是高中物理教学的重要手段,实验教学是高中物理教学的有机组成部分.在实验课教学中也可适当地渗透相关的物理学史.
2.1在分组实验教学中渗透物理学史
比如鲁科版必修1第3章第2节《匀变速直线运动的实验探究》,在介绍打点计时器是个简便的计时仪器时,可以顺带给学生讲讲伽利略时代的计时方法:把一只盛水的大容器置于高处,在容器底部焊上一根口径很细的管子,用小杯子收集每次物体运动时由细管流出的水,用接收到的水的多少来代表物体运动时间的长短.这种方法不但麻烦还只能间接测量时间,可见当时的科学家要做研究是多么的困难.
再比如鲁科版选修3-4第5章第1节《光的干涉》,在“科学探究——测定光的波长”中学生发现将各光学元件在光具座上装配好后,要把双缝干涉仪调节到能观察到明显的实验现象有点难度,这时为了增加学生的信心,可以给学生讲讲18世纪初的英国医生托马斯·杨在没有这些先进的光学仪器的情况下是如何克服困难做出干涉实验的:在百叶窗上开了一个小洞,然后用厚纸片盖住,再在纸片上戳一个很小的洞.让光线透过,并用一面镜子反射透过的光线.然后再用一个厚约三十分之一英寸的纸片把这束光从中间分成两束.结果看到了相交的光线和阴影.
2.2在随堂演示实验教学中渗透物理学史
比如鲁科版必修2第3章第3节《匀变速直线运动实例——自由落体运动》,在演示完纸片和硬币在接近真空的玻璃管内下落的快慢后,可以补充伽利略著名的比萨斜塔实验:从斜塔上同时释放一轻一重的两个物体,结果两个物体几乎同时落地.
在实验课教学中适当地渗透相关物理学史,可以让学生体会科学上没有平坦的大道,科学家使用最简单的仪器和设备进行科学研究是多么不容易,让学生学会珍惜现在优越的学习条件勤奋学习.
3在复习课教学中渗透物理学史
复习课也是高中物理教学中常见的形式之一,特别是高三的总复习阶段更是以复习课为主.由于近年的高考中频现与物理学史相关的考题,因此在高三总复习阶段有必要把重点章节比如力学、电磁学、原子物理的物理学史再次渗透到相应的复习课中,但不能只是新课教学中已讲过的物理学史的简单再现,而是在广度和深度上要有所提高.
比如在复习电磁感应的探索历程时,可以在原来新课教学已讲过的基础上重点补充以下几点:
“跑失良机”的科拉顿:科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实会摆动.也就是说,产生了电磁感应现象.只不过科拉顿没有看见,他跑得还是“太慢”,连电流计指针往回摆也没看见.
阿拉果圆盘实验:1822年,阿拉果和德国科学家洪堡测量格林威治附近小山的磁场强度时,注意到磁针附近的金属物对磁针的振动有阻尼作用.1824年阿拉果把磁针当做单摆,让它在铜盘上方摆动,发现磁针的摆动会很快衰减;如果在磁针下面迅速转动铜盘,磁针也会跟着转动.当时,阿拉果无法解释这种现象,只是如实地向公众宣布了这个实验结果.阿拉果因此而获得1825年科普利奖,此盘也被命名为阿拉果盘.这个实验震动了欧洲的物理学家,毕奥认为铜盘在转动时产生了磁性,而安培提出銅盘在运动中产生了电流,但都没有找到问题的实质.当时,这个现象谁也不能解释,历史上称之为阿拉果之迷.
法拉第发现电磁感应现象的四个递进式实验:实验一是如图4所示,在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈A和B,线圈A和电池相连,线圈B用一导线连通,导线下面平行放置一只小磁针,充当检验电流通过的指示器.实验二是如图5所示,在一根铁棒上绕以线圈,并和电流计相接,铁棒两端各放一根条形磁铁,让铁棒拉进拉出.实验三是如图6所示,用条形磁铁插入和拔出线圈.实验四(法拉第圆盘发电机)是如图7所示,把铜盘置于马蹄形磁极之间,从铜盘的轴心和边沿引两根导线接于电流计,然后旋转铜盘.
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