物理學史
A. 學習物理學史的意義
一、物理學史的研究有重要意義。一般來說，物理學是自然科學中的一門基礎學科，處於核心地位。科學史很重要的部分就是物理學史，所以，研究物理學史有助於闡明科學發展的規律，有助於了解科學與社會的關系，科學與技術的關系，以及科學與哲學的關系。從學習物理學的角度來說，了解物理概念和理論的發展，不但可以加深對這些概念和理論的理解，而且可以進一步認識物理學這門學科的特點。作為未來物理學工作者或科技工作者的一員，更應該把握住物理學發展的趨勢，了解它的動向，使自己自覺地推動物理學前進。著名美籍華裔物理學家楊振寧教授在談到物理學史的意義時說：「中國物理學的發展中有些問題，根據我的普遍接觸，有這么一個印象：前些年對國外的東西什麼都想知道，結果弄得有點眼花繚亂，無所適從。其實有些介紹進來的東西，只是發展過程中的噪音，一轉眼就消失了。
「其結果是對事物的來龍去脈弄不清楚，對主幹發展看不清楚。可是不了解主幹的發展，就不容易培養出有獨到見解的學生。他們就會老是跟著許多噪音在亂轉。現在國內學理論物理的學生那麼多，太多了，我看他們成功的機會很少。如果能真正對國外的發展作些切實的介紹，我看會更有意義。」①
物理學和其他各門自然科學一樣，正在發展之中，昨天的事情就是歷史。了解過去，為的是把握住發展的脈絡，預測未來的動向，從而端正自己的航向。楊振寧先生的講話對我們物理學工作者很有實際意義，值得我們深思。
二、學習和研究物理學史，要注重歷史資料。說話要有根據，不可想當然，亂發揮。要從史實出發，從史料的分析中找結論，切不可拿史料來湊結論。物理學史是一門科學，我們要持科學態度，實事求是，忌主觀武斷，提倡嚴謹作風，這樣才能使物理學史真正發揮指導和借鑒的作用。這一點對從事物理學史工作的人有現實意義，對學習者和任何與之有關的各門學科的研究者，也是應該注意的。
三、學習物理學史不能代替本門業務的學習，只能對本科學習起輔助作用。物理學的課程基本上是按邏輯體系講述，而物理學史則是按歷史順序編排。在橫向聯系的基礎上再加一些縱向聯系，使我們的知識立體化，知識就必然會得到加深和拓寬。這一補充確有價值，但不可喧賓奪主，否則就會本末倒置，變成誇誇其談，舍本求末，失去了原來的用意。
四、學習物理學史，不要滿足於增添了某些歷史知識，也不只是為了加深對物理概念和規律的認識，更重要的是要從物理學的發展中找觀點，找方法，找榜樣，從前人的經驗中受到啟發。為此我們的學習應該是：
（1）靠自學，靠自己收集資料，自己研究，獨立思考：
（2）注重分析，開展學術爭論，以開闊思路。切忌把物理學史的教學變成填鴨式，背誦條文，人雲亦雲。
（3）要注意學會用歷史的方法。歷史方法是科學研究的重要方法之一。收集和分析歷史資料，是科學研究的一項基本功。每一位年輕人在做學位論文時大概都要首先對本門學科作一歷史的回顧和發展的綜述，以說明自己工作的意義，這就是歷史的方法，物理學史的學習可以幫助你掌握這個方法。
五、找觀點，就是學習前輩科學家在推動科學前進時是受什麼思想支配的。他們為什麼要研究這些問題？他們怎樣看待這些問題？他們怎樣處理理論與實驗之間的分歧？他們怎樣分析事物的矛盾？他們奮斗的目標是什麼？例如：我們可以問問：他們追求的目標是什麼？回答也許是：
（1）自然界的統一性。牛頓把各種力歸結為近距力和遠距力，他把天體吸引力和地球重力統一到一起，歸結為萬有引力。而萬有引力和電力，磁力之間的統一性雖未找到，卻啟示了後人發現電力和磁力的平方反比定律。奧斯特在1820年發現電流的磁效應，並非偶然，而是受19世紀一種科學思潮的影響，認為自然力是統一的。他在1803年曾說過：「我們的物理學將不再是關於運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的任何現象的零散匯總，而我們將把整個宇宙容納在一個體系中。」他一直在尋找電和磁這兩大自然力之間的聯系，終於在實驗中觀察到了電流的磁效應。
法拉第也篤信自然「力」的統一性。在這一思想的推動下，他幾經挫折，在1845年發現了磁場對光學偏振面的影響。這是第一個磁光效應，對電磁理論的發展起了相當大的作用。因為這個現象表明電，磁和光之間確實存在某種聯系。他還信奉物理「力」的不可滅性和可轉化性。他雖然在探索電力和重力之間的聯繫上未獲成功，但他的思想發人深省。萬有引力和電磁力以及其他幾種力，例如弱相互作用和強相互作用能否取得統一，這正是當代物理學研究的重大課題之一。
（2）物理學家追求的第二個目標是自然規律的普遍性。例如對守恆定律的認識就是如此。從古代起自然哲學就有守恆的觀念。能量守恆與轉化定律，質量守恆與質能轉化，動量守恆與角動量守恆等定律（或原理），都是物理學深入發展和綜合研究的結果，而守恆的實質在於對稱性，例如：
時間平移對稱性（不變性）導致能量守恆；
空間平移對稱性（不變性）導致動量守恆；
空間轉動對稱性（不變性）導致角動量守恆；
電磁場在規范變換下的對稱性（不變性）導致電荷守恆，等等。
隨著研究的深入，人們發現較低層次的對稱性往往要進化到較高層次的對稱性，相應的較低層次的守恆定律往往在一定條件之外並不守恆，而要歸並到更高層次的守恆定律，例如：
機械能守恆定律→能量守恆與轉化定律→質能轉化關系；
1956年李政道，楊振寧發現宇稱不守恆→CP聯合守恆；
1964年克羅寧發現CP聯合不守恆→CPT聯合守恆。
從低級走向高級，從特殊走向一般，從表及里，從粗到精，這就是物理學進化的規律。
（3）物理學家追求的第三個目標是理論與實驗的統一。在物理學中有一條准則，就是檢驗理論的客觀標准，不是別的，而是實驗。許多物理學家對於剛出現的新理論往往持懷疑態度，但一經實驗證實就轉而站在新理論一邊。不過這里也要指出，並不是所有實驗都是正確無誤的。個別實驗難免會有錯誤或料想不到的誤差，這時必須慎重對待。愛因斯坦在對待考夫曼的電子質量隨速度變化的實驗結果時就採取了正確態度。實驗是檢驗理論的標准這一提法沒有錯，應該全面地理解。檢驗理論的標准並不就是指某個具體的實驗，正確地應該說實驗作為一個整體對理論起檢驗作用。
六、找方法，就是從前輩科學家的創新活動中學習他們處理問題的方法。例如：
他們是怎樣抓住新課題，從而把握科學發展新動態，發現新規律，新現象；
他們是怎樣借鑒前人，總結歷史的經驗教訓，從而找到新的途徑；
他們是怎樣對待矛盾，從矛盾的對立中找到突破口；
他們是怎樣設計新實驗，從而取得判決性實驗結果的。
具體的研究方法也很值得學習：
對比方法是探索新現象的規律常用的方法。人們用移植的辦法大大加快新興領域的發展速度；
理想實驗是科學推理的重要手段，反證法也是邏輯推理的有力工具。
方法有多種多樣，為了達到某一目標，既可以採用這種方法，也可以採用那種方法，因勢利導，辯證下葯，通過物理學史的學習，可以進行比較，使自己從前人的活動中吸取經驗，以利日後在需要時參考借鑒。你在平時注意學習研究，到了關鍵時刻，自會產生應有的作用。電子衍射的發現者之一G.P.湯姆生指出：「研究科學史有許多理由，最好的理由是要從典型例子看科學發現是怎樣作出的。我們需要了解許多實例，因為道路有各種各樣，很難找到什麼捷徑」。
七、找榜樣，當然包括從各種典型案例中找典型人物，引為自己的榜樣，樹為自己的學習楷模。我這里指的是更廣泛的涵義，既包括科學家的治學創業，也涉及他的為人處世。大科學家也是人，從小長大，各有其成長的過程。他們的成長道路對學生和教師有特殊的參考價值。科學家也有自己的喜怒哀樂。他對待困難和逆境的態度，他對名譽地位的看法，他堅持不懈，頑強拼搏的毅力，他靈活機動的風格，他敏銳的觀察和一針見血的洞察力，他對祖國對人民的熱愛，他的獻身精神，等等，都值得我們學習和借鑒。
榜樣的力量是巨大的。我們當然可以抽象出他們成功的共同要素，提煉成幾條座右銘，但是重要的並不在於現成的結論，而在真正有所體會，變成自己的信條。所以應該是自己去吸取經驗，真正做到心悅誠服。最好能深入了解一兩位或幾位物理學家，以他們為榜樣，並在自己的實踐中努力照著榜樣做，這樣你就可以得到鼓舞自己的力量。
1986年諾貝爾化學獎獲得者李遠哲說過，他以前愛看科學家傳記，其中居里夫人特別令他感動。
楊振寧在一次講話中說：「常常有同學問我做物理工作成功的要素是什麼？我想要素可以歸納為三個P：
Perception， Persistence， and Power。
「Perception」——眼光，看準了什麼東西，就要抓住不放；
「Persistence」——堅持，看對了要堅持；
「Power」——力量，有了力量能夠闖過關，遇到困難你要闖過去」。①
愛因斯坦有一句名言，也許大家早就知道，有人問他成功的「秘訣」，他寫了一個公式：
A=X+Y+ZA代表成功，X代表艱苦的勞動，Y代表正確的方法，Z代表少說空話。這個公式概括了愛因斯坦的科學生涯。
1979年諾貝爾物理獎獲得者之一，弱電統一理論的提出者之一溫伯格說過：物理學家很重要的一個素質是「進攻性」——對自然的「進攻性」。
學習物理學史，要比讀科學家傳記，對科學家的認識來得更深刻、更全面，因為這樣就可以從科學發展的歷史背景中去了解科學家的一生，了解他的活動和他所發揮的作用。我們要正確認識人物的歷史作用，不要盲目崇拜，不要把大科學家神秘化，以為望塵莫及，高不可攀。他們確實比我們高明，但並不是不可學，當然學了也未必能有他們那樣的機會作出那樣偉大的貢獻，但是他們的精神總是可以運用到各種崗位上，指導你根據自己的條件做出相應的成就。
最後一點是要把自己擺進去，使物理學史的學習形成促進自己前進的動力。
學習物理學史，你應該有一種親切感，似乎身臨其境。那些歷史人物和歷史事件活生生地在你面前重現。你可以捫心自問，如果我自己處於那個時代遇到那樣的問題我會怎樣做，或者說今天我遇到類似的事情我該怎樣做？
當然由於時代的不同，前人和我們的境遇會有相當大的差別。但是只要你用歷史的眼光，對歷史的條件作恰當的分析，你還是可以從中吸取智慧的。
學習物理學史可以使我們眼界開闊，思想活躍。
學習物理學史還應該聯系我們自己的使命。我們認識到科學與社會的關系，自然會增加發展我國科學事業的緊迫感。我們中國起步比人家晚，就應該研究人家發展的歷史，了解人家走過的道路，以便迎頭趕上，不重犯人家犯過的錯誤。
B. 物理學史的發展史
物理學是研究物質及其行為和運動的科學。它是最早形成的自然科學之一，如果把天文學包括在內則有可能是名副其實歷史最悠久的自然科學。最早的物理學著作是古希臘科學家亞里士多德的《物理學》。形成物理學的元素主要來自對天文學、光學和力學的研究，而這些研究通過幾何學的方法統合在一起形成了物理學。這些方法形成於古巴比和古希臘時期，當時的代表人物如數學家阿基米德和天文學家托勒密；隨後這些學說被傳入阿拉伯世界，並被當時的阿拉伯科學家海什木等人發展為更具有物理性和實驗性的傳統學說；最終這些學說傳入了西歐，首先研究這些內容的學者代表人物是羅吉爾·培根。然而在當時的西方世界，哲學家們普遍認為這些學說在本質上是技術性的，從而一般沒有察覺到它們所描述的內容反映著自然界中重要的哲學意義。而在古代中國和印度的科學史上，類似的研究數學的方法也在發展中。
在這一時代，包含著所謂「自然哲學」（即物理學）的哲學所集中研究的問題是，在基於亞里士多德學說的前提下試圖對自然界中的現象發展出解釋的手段（而不僅僅是描述性的）。根據亞里士多德以及其後蘇格拉底的哲學，物體運動是因為運動是物體的基本自然屬性之一。天體的運動軌跡是正圓的，這是因為完美的圓軌道運動被認為是神聖的天球領域中的物體運動的內在屬性。沖力理論作為慣性與動量概念的原始祖先，同樣來自於這些哲學傳統，並在中世紀時由當時的哲學家菲洛彭洛斯、伊本·西那、布里丹等人發展。而古代中國和印度的物理傳統也是具有高度的哲學性的。 在十七世紀的歐洲，自然哲學家逐漸展開了一場針對中世紀經院哲學的進攻，他們持有的觀點是，從力學和天文學研究抽象出的數學模型將適用於描述整個宇宙中的運動。被譽為「現代自然科學之父」的義大利（或按當時地理為托斯卡納大公國）物理學家、數學家、天文學家伽利略·伽利萊就是這場轉變中的領軍人物。伽利略所處的時代正值思想活躍的文藝復興之後，在此之前列奧納多·達芬奇所進行的物理實驗、尼古拉斯·哥白尼的日心說以及弗朗西斯·培根提出的注重實驗經驗的科學方法論都是促使伽利略深入研究自然科學的重要因素，哥白尼的日心說更是直接推動了伽利略試圖用數學對宇宙中天體的運動進行描述。伽利略意識到這種數學性描述的哲學價值，他注意到哥白尼對太陽、地球、月球和其他行星的運動所作的研究工作，並認為這些在當時看來相當激進的分析將有可能被用來證明經院哲學家們對自然界的描述與實際情形不符。伽利略進行了一系列力學實驗闡述了他關於運動的一系列觀點，包括藉助斜面實驗和自由落體實驗批駁了亞里士多德認為落體速度和重量成正比的觀點，還總結出了自由落體的距離與時間平方成正比的關系，以及著名的斜面理想實驗來思考運動的問題。他在1632年出版的著作《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》中提到：「只要斜面延伸下去，球將無限地繼續運動，而且不斷加速，因為此乃運動著的重物的本質。」，這種思想被認為是慣性定律的前身。但真正的慣性概念則是由笛卡爾於1644年所完成，他明確地指出了「除非物體受到外因作用，否則將永遠保持靜止或運動狀態」，而「所有的運動本質都是直線的」。
伽利略在天文學上最著名的貢獻是於1609年改良了折射式望遠鏡，並藉此發現了木星的四顆衛星、太陽黑子以及金星類似於月球的相。伽利略對自然科學的傑出貢獻體現在他對力學實驗的興趣以及他用數學語言描述物體運動的方法，這為後世建立了一個基於實驗研究的自然哲學傳統。這個傳統與培根的實驗歸納的方法論一起，深刻影響了一批後世的自然科學家，包括義大利的埃萬傑利斯塔·托里拆利、法國的馬林·梅森和布萊茲·帕斯卡、荷蘭的克里斯蒂安·惠更斯、英格蘭的羅伯特·胡克和羅伯特·波義耳。 三大定律和萬有引力定律
艾薩克·牛頓
1687年，英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家艾薩克·牛頓出版了《自然哲學的數學原理》一書，這部里程碑式的著作標志著經典力學體系的正式建立。牛頓在人類歷史上首次用一組普適性的基礎數學原理——牛頓三大運動定律和萬有引力定律——來描述宇宙間所有物體的運動。牛頓放棄了物體的運動軌跡是自然本性的觀點（例如開普勒認為行星運動軌道本性就是橢圓的），相反，他指出，任何現在可觀測到的運動、以及任何未來將發生的運動，都能夠通過它們已知的運動狀態、物體質量和外加作用力並使用相應原理進行數學推導計算得出。
伽利略、笛卡爾的動力學研究（「地上的」力學），以及開普勒和法國天文學家布里阿德在天文學領域的研究（「天上的」力學）都影響著牛頓對自然科學的研究。（布里阿德曾特別指出從太陽發出到行星的作用力應當與距離成平方反比關系，雖然他本人並不認為這種力真的存在）。1673年惠更斯獨立提出了圓周運動的離心力公式（牛頓在1665年曾用數學手段得到類似公式），這使得在當時科學家能夠普遍從開普勒第三定律推導出平方反比律。羅伯特·胡克、愛德蒙·哈雷等人由此考慮了在平方反比力場中物體運動軌道的形狀，1684年哈雷向牛頓請教了這個問題，牛頓隨後在一篇9頁的論文（後世普遍稱作《論運動》）中做了解答。在這篇論文中牛頓討論了在有心平方反比力場中物體的運動，並推導出了開普勒行星運動三定律。其後牛頓發表了他的第二篇論文《論物體的運動》，在這篇論文中他闡述了慣性定律，並詳細討論了引力與質量成正比、與距離平方成反比的性質以及引力在全宇宙中的普遍性。這些理論最終都匯總到牛頓在1687年出版的《原理》一書中，牛頓在書中列出了公理形式的三大運動定律和導出的六個推論（推論1、2描述了力的合成和分解、運動疊加原理；推論3、4描述了動量守恆定律；推論5、6描述了伽利略相對性原理）。由此，牛頓統一了「天上的」和「地上的」力學，建立了基於三大運動定律的力學體系。
牛頓的原理（不包括他的數學處理方法）引起了歐洲大陸哲學家們的爭議，他們認為牛頓的理論對物體運動和引力缺乏一個形而上學的解釋從而是不可接受的。從1700年左右開始，大陸哲學和英國傳統哲學之間產生的矛盾開始升級，裂痕開始增大，這主要是根源於牛頓與萊布尼茲各自的追隨者就誰最先發展了微積分所展開的唇槍舌戰。起初萊布尼茲的學說在歐洲大陸更占上風（在當時的歐洲，除了英國以外，其他地方都主要使用萊布尼茲的微積分符號），而牛頓個人則一直為引力缺乏一個哲學意義的解釋而困擾，但他在筆記中堅持認為不再需要附加任何東西就可以推論出引力的實在性。十八世紀之後，大陸的自然哲學家逐漸接受了牛頓的這種觀點，對於用數學描述的運動，開始放棄作出本體論的形而上學解釋。 牛頓的理論體系是建立在他的絕對時間和絕對空間的假設之上的，牛頓對時間和空間有著如下的理解： 「 絕對的、真正的和數學的時間自身在流逝著，而且由於其本性而在均勻地、與任何外界事物無關地流逝著。 」 「 絕對空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關而永遠是相同的和不動的。 」 —牛頓， 《自然哲學的數學原理》 牛頓從絕對時空的假設進一步定義了「絕對運動」和「絕對靜止」的概念，為了證明絕對運動的存在性，牛頓還在1689年構思了一個理想實驗，即著名的水桶實驗。在水桶實驗中，一個注水的水桶起初保持靜止。當它開始發生轉動時，水桶中的水最初仍保持靜止，但隨後也會隨著水桶一起轉動，於是可以看到水漸漸地脫離其中心而沿桶壁上升形成凹狀，直到最後和水桶的轉速一致，水面相對靜止。牛頓認為水面的升高顯示了水脫離轉軸的傾向，這種傾向不依賴於水相對周圍物體的任何移動。牛頓的絕對時空觀作為他理論體系的基礎假設，卻在其後的兩百年間倍受質疑。特別是到了十九世紀末，奧地利物理學家恩斯特·馬赫在他的《力學史評》中對牛頓的絕對時空觀做出了尖銳的批判。
新課標高考：高中物理學史匯總，本專題肯定會在2013年高考理綜物理試題中出現，一般小題形式出現。大家一定要注意了解這方面的內容。這個比較簡單，背熟就可以了！I.必考部分：（必修1、必修2、選修3-1、3-2）一、力學：1．1638年，義大利物理學家伽利略在《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。並在比薩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，推翻了古希臘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，德國的馬德堡市做了一個轟動一時的實驗——馬德堡半球實驗。3．1687年，英國科學家牛頓在《自然哲學的數學原理》著作中提出了三條運動定律（即牛頓三大運動定律）。4．17世紀，伽利略通過構思的理想實驗指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去。得出結論：力是改變物體運動的原因，推翻了亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因。同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出：如果沒有其它原因，運動物體將繼續以同速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。5．英國物理學家胡克對物理學的貢獻：胡克定律 。經典題目：胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變數成正比（對）6．1638年，伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，運用觀察 ——假設——數學推理的方法，詳細研究了拋體運動。7．人們根據日常的觀察和經驗，提出「地心說」，古希臘科學家托勒密是代表。而波蘭天文學家哥白尼提出了「日心說」，大膽反駁地心說。8．17世紀，德國天文學家開普勒提出開普勒三大定律。9．牛頓於 1687年正式發表萬有引力定律 。1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤實驗裝置比較准確地測出了引力常量。10．1846年，英國劍橋大學學生亞當斯和法國天文學家勒維烈（勒維耶）應用萬有引力定律，計算並觀測到海王星。1930年，美國天文學家湯苞用同樣的計算方法發現冥王星。11．我國宋朝發明的火箭是現代火箭的鼻祖，與現代火箭原理相同。但現代火箭結構復雜，其所能達到的最大速度主要取決於噴氣速度和質量比（火箭開始飛行的質量與燃料燃盡時的質量比）。俄國科學家齊奧爾科夫斯基被稱為近代火箭之父，他首先提出了多級火箭和慣性導航的概念。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的第三個國家。12．1957年10月，蘇聯發射第一顆人造地球衛星。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入太空。13．20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經典力學不適用於微觀粒子和高速運動物體。二、電磁學：13．1785年法國物理學家庫侖利用扭秤實驗發現了電荷之間的相互作用規律 －－庫侖定律，並測出了靜電力常量k的值。14．1752年，富蘭克林在費城通過風箏實驗驗證閃電是放電的一種形式，把天電與地電統一起來，並發明避雷針。15．1837年，英國物理學家法拉第最早引入了電場概念，並提出用電場線表示電場。16．1913年，美國物理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。17．1826年德國物理學家歐姆（1787～1854）通過實驗得出歐姆定律。18．1911年，荷蘭科學家昂尼斯（或昂納斯）發現大多數金屬在溫度降到某一值時，都會出現電阻突然降為零的現象－－超導現象。19．19世紀，焦耳和楞次先後各自獨立發現電流通過導體時產生熱效應的規律，即焦耳－－楞次定律。20．1820年，丹麥物理學家奧斯特發現電流可以使周圍的小磁針發生偏轉，稱為電流磁效應。21．法國物理學家安培發現兩根通有同向電流的平行導線相吸，反向電流的平行導線則相斥，同時提出了安培分子電流假說。並總結出安培定則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場的相互關系和左手定則判斷通電導線在磁場中受到磁場力的方向。22．荷蘭物理學家洛侖茲提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛倫茲力）的觀點。23．英國物理學家湯姆孫發現電子，並指出：陰極射線是高速運動的電子流。24．湯姆孫的學生阿斯頓設計的質譜儀可用來測量帶電粒子的質量和分析同位素。25．1932年，美國物理學家勞倫茲發明了迴旋加速器能在實驗室中產生大量的高能粒子。最大動能僅取決於磁場和D形盒直徑。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，速率接近光速時，根據狹義相對論，粒子質量隨速率顯著增大，粒子在磁場中的迴旋周期發生變化，進一步提高粒子的速率很困難。26．1831年，英國物理學家法拉第發現了由磁場產生電流的條件和規律 ——電磁感應定律。27．1834年，俄國物理學家楞次發表確定感應電流方向的定律－－楞次定律。28．1835年，美國科學家亨利發現自感現象（因電流變化而在電路本身引起感應電動勢的現象），日光燈的工作原理即為其應用之一，雙繞線法制精密電阻為消除其影響應用之一。Ⅱ．選考部分：（選修3-3、3-4、3-5）三、熱學（3-3選考）：29．1827年，英國植物學家布朗發現懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規則運動的現象－－布朗運動。30．19世紀中葉，由德國醫生邁爾 。英國物理學家焦爾。德國學者亥姆霍茲最後確定能量守恆定律。31．1850年，克勞修斯提出熱力學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，使之完全變為有用的功而不產生其他影響，稱為開爾文表述。32．1848年，開爾文提出熱力學溫標，指出絕對零度（ -273.15℃）是溫度的下限。熱力學溫標與攝氏溫度轉換關系為T=t+273.15 K。熱力學第三定律：熱力學零度不可達到。四、波動學、光學、相對論（3-4選考）：33．17世紀，荷蘭物理學家惠更斯確定了單擺周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。34．1690年，荷蘭物理學家惠更斯提出了機械波的波動現象規律--惠更斯原理。35．奧地利物理學家多普勒（1803～1853）首先發現由於波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發生變化的現象－－多普勒效應(相互接近，f增大。相互遠離，f減少)。36．1864年，英國物理學家麥克斯韋發表《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，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波。37．1887年，德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在，並測定了電磁波的傳播速度等於光速。38．1894年，義大利馬可尼和俄國波波夫分別發明了無線電報，揭開無線電通信的新篇章。39．1800年，英國物理學家赫歇耳發現紅外線。1801年，德國物理學家裡特發現紫外線。1895年，德國物理學家倫琴發現x射線（倫琴射線），並為他夫人的手拍下世界上第一張x射線的人體照片。40．1621年，荷蘭數學家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規律－－折射定律。41．1801年，英國物理學家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現象。42．1818年，法國科學家菲涅爾和泊松計算並實驗觀察到光的圓板衍射－－泊松亮斑。43．1864年，英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在，並指出光是一種電磁波。1887年，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，光是一種電磁波。44．1905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，一切物理規律都是相同的。②光速不變原理－－不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變。45．愛因斯坦還提出了相對論中的一個重要結論——質能方程式E=mc2。46．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。影的形成。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著作。47．1849年法國物理學家斐索首先在地面上測出了光速，以後又有許多科學家採用了更精密的方法測定光速，如美國物理學家邁克爾遜的旋轉棱鏡法。（注意其測量方法）48．關於光的本質：17世紀明確地形成了兩種學說：一種是牛頓主張的微粒說，認為光是光源發出的一種物質微粒。另一種是荷蘭物理學家惠更斯提出的波動說，認為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。49．物理學晴朗天空上的兩朵烏雲：①邁克遜－莫雷實驗一相對論（高速運動世界）；②熱輻射實驗一一量子論（微觀世界）。50．19世紀和20世紀之交，物理學的三大發現：x射線的發現，電子的發現，放射性 同位素的發現。51．1905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，一切物理規律都是相同的。②光速不變原理－－不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變。52．1900年，德國物理學家普朗克解釋物體熱輻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。53．激光--被譽為20世紀的「世紀之光」。五、動量、波粒二象性、原子物理（3-5選考）：54．1900年，德國物理學家普朗克為解釋物體熱輻射規律提出：電磁波的發射和吸收不是連續的，而是一份一份的，把物理學帶進了量子世界。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，因此獲得諾貝爾物理獎。55．1922年，美國物理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，證實了光的粒子性（說明動量守恆定律和能量守恆定律同時適用於微觀粒子）。56．1913年，丹麥物理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輻射電磁波譜，為量子力學的發展奠定了基礎。57．1924年，法國物理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。58．1927年美。英兩國物理學家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比，衍射現象影響小很多，大大地提高了分辨能力，質子顯微鏡的分辨本能更高。59．1858年，德國科學家普里克發現了一種奇妙的射線--陰極射線（高速運動的電子流）。60．1906年，英國物理學家湯姆生發現電子，獲得諾貝爾物理學獎。61．1913年，美國物理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。62．1897年，湯姆生利用陰極射線管發現了電子，說明原子可分，有復雜內部結構，並提出原子的棗糕模型。63．1909～1911年，英國物理學家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射實驗，並提出了原子的核式結構模型。由實驗結果估計原子核直徑數量級為10m～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，並發現了質子。預言原子核內還有另一種粒子，被其學生查德威克於1932年在α粒子轟擊鈹核時發現，由此人們認識到原子核由質子和中子組成。64．1885年，瑞士的中學數學教師巴耳末總結了氫原子光譜的波長規律——巴耳末系。65．1913年，丹麥物理學家波爾最先得出氫原子能級表達式。66．1896年，法國物理學家貝克勒爾發現天然放射現象，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 射線是衰變後新核處於激發態，向低能級躍遷時輻射出的。衰變快慢與原子所處的物理和化學狀態無關。67．1896年，在貝克勒爾的建議下，瑪麗-居里夫婦發現了兩種放射性更強的新元素--釙（Po）鐳（Ra）。68．1919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，發現了質子，並預言原子核內還有另一種粒子——中子。69．1932年，盧瑟福學生查德威克於在α粒子轟擊鈹核時發現中子，獲得諾貝爾物理獎。70．1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時，發現了正電子和人工放射性同位素。71．1939年12月，德國物理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。72．1942年，在費米。西拉德等人領導下，美國建成第一個裂變反應堆（由濃縮鈾棒、控制棒、中子減速劑、水泥防護層、熱交換器等組成）。73．1952年，美國爆炸了世界上第一顆氫彈（聚變反應、熱核反應）。人工控制核聚變的一個可能途徑是：利用強激光產生的高壓照射小顆粒核燃料。74．1932年發現了正電子，1964年提出誇克模型。粒子分三大類：媒介子——傳遞各種相互作用的粒子，如：光子。輕子——不參與強相互作用的粒子，如：電子。中微子。強子——參與強相互作用的粒子，如：重子（質子、中子、超子）和介子，強子由更基本的粒子誇克組成，誇克帶電量可能為元電荷。
C. 物理學史
1.沒上過這課，不過光從那句話來看的話——
科學是對人類探索世界的成果的一種體系總結，歷史記錄的是人與社會的發展歷程。
從科學中學到的是固有的知識，但這些是建立在一定時期的社會背景之下的。當時的社會、經濟、文化、宗教等都會對該科學的建立產生影響。孤立的看待一門科學所得到的僅僅是現有的成果。這雖然在一定程度上對當時的社會發展起到推動作用但也只是暫時的。
歷史是用動態的發展的眼光看問題。從歷史中看到的不僅是個別時間片斷上的事物狀態，更重要的是看到了事物發展變化的過程。
就科學而言，從歷史中能夠了解到該科學的建立、發展的整個過程，從中總結出發展規律，據此可以大致的推測出科學今後的發展方向。這在科學的創新上具有十分重要的意義。
在歷史中，前人的經驗和教訓都能夠給我們以啟示，讓我們在今後的發展中少走彎路。
總而言之，科學史就是從歷史的角度看待科學的整個發展變化過程，總結科學成果和科學方法，使我們對現有科學的來源有清楚的了解，並從中得到經驗和啟示。
D. 常考的物理學史有哪些
1、1638年，義大利物理學家伽利略 論證重物體不會比輕物體下落得快；
2、英國科學家牛頓 1683年，提出了三條運動定律。 1687年，發表萬有引力定律；
3、17世紀，伽利略理想實驗法指出： 在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去；
4、20愛因斯坦提出的狹義相對論，經典力學不適用於微觀粒子和高速運動物體。
5、17世紀德國天文學家開普勒 提出開普勒三定律；。
6、1798年英國物理學家卡文迪許 利用扭秤裝置比較准確地測出了引力常量。
7、奧地利物理學家多普勒（1803-1853） 發現由於波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發生變化的現象——多普勒效應。
8、1827年英國植物學家布朗 懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規則運動的現象——布朗運動。
9、1785年法國物理學家庫侖利用扭秤實驗發現了電荷之間的相互作用規律——庫侖定律。
10、1752年，富蘭克林利用風箏實驗驗證閃電是電的一種形式，把天電與地電統一起來，並發明避雷針。
11、1826年德國物理學家歐姆（1787-1854）通過實驗得出歐姆定律。
12、1911年荷蘭科學家昂尼斯，大多數金屬在溫度降到某一值時，都會出現電阻突然降為零的現象——超導現象。
13、1841～1842年 焦耳和楞次，先後各自獨立發現電流通過導體時產生熱效應的規律，稱為焦耳——楞次定律。
14、1820年，丹麥物理學家奧斯特電流可以使周圍的磁針偏轉的效應，稱為電流的磁效應。
15、荷蘭物理學家洛侖茲提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點。
16、1831年英國物理學家法拉第發現了由磁場產生電流的條件和規律——電磁感應現象；
17、1834年，楞次確定感應電流方向的定律。
18、1832年，亨利發現自感現象。
19、1864年英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。
20、1887年德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在並測定了電磁波的傳播速度等於光速。
21、公元前468-前376，我國的墨翟在《墨經》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象，為世界上最早的光學著作。
22、1621年荷蘭數學家斯涅耳入射角與折射角之間的規律——折射定律。
23、關於光的本質有兩種學說：一種是牛頓主張的微粒說認為光是光源發出的一種物質微粒；
一種是荷蘭物理學家惠更斯提出的波動說認為光是在空間傳播的某種波。
24、1801年，英國物理學家托馬斯•楊觀察到了光的干涉現象 。
25、1818年，法國科學家泊松 觀察到光的圓板衍射——泊松亮斑。
26、1887年由赫茲 證實了電磁理的存在。
27、1895年，德國物理學家倫琴 發現X射線（倫琴射線）。
28、1900年，德國物理學家普朗克解釋物體熱輻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，把物理學帶進了量子世界。
29、1905年愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應規律。
30、1913年，丹麥物理學家玻爾提出了原子結構假說，成功地解釋和預言了氫原子的輻射電磁波譜。
31、1924年，法國物理學家德布羅意預言了實物粒子的波動性。
32、1897年，湯姆生利用陰極射線管發現了電子，說明原子可分，有復雜內部結構，並提出原子的棗糕模型。
33、1909年-1911年，英國物理學家盧瑟福 進行了α粒子散射實驗，並提出了原子的核式結構模型。由實驗結果估計原子核直徑數量級為10 -15 m 。
34、1896年，法國物理學家貝克勒爾發現天然放射現象，說明原子核也有復雜的內部結構。
35、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，並發現了質子。
36、1932年查德威在α粒子轟擊鈹核時發現中子，由此人們認識到原子核的組成。
E. 物理學史有什麼作用
物理學史是研究人類對自然界各種物理現象的認識史，它的基本任務就是描述物理概念、定律、理論和研究方法的脈絡，提示物理學觀念、方法和內容的發生、發展的原因和規律性。今天是昨天的延續，了解歷史是為了更好地把握未來。所以在物理教學中，物理學史理應成為一種珍貴的教學資源。但由於受應試教育觀念的影響及物理教材本身的因素，物理教師很難把物理學中豐富多彩的內容引人入勝地傳達給學生，使得學生對物理基本概念、規律的由來只知其一不知其二，物理知識在學生看來是深奧、難懂的，因而學生對學習物理越來越覺得乏味、難學，越來越缺乏熱情。這與物理學在科技與社會發展中越來越重要的地位是相矛盾的。而研究學習物理學史，在教學中必將為物理教學注入新的活力，還「歷史」真像與學生，讓他們一同與人類探索自然的歷史，與科學家追求科學、追求真理、勇於實踐、艱苦卓越的奮斗足跡，共悲同喜。這將賦予物理知識於生命意義，有利於激發學生學習物理、攀登科學高峰的熱情，下面就幾個方面談談物理學史在物理教學中的作用。一、利用物理學史的豐富材料，可以對學生進行科學理想教育，激勵學生的科學創造精神。物理教學的基本任務除了向學生傳授物理基本知識和基本技能外，還應發展學生的認識能力，培養學生的科學理想和科學創造精神。物理教師熟悉物理學史，就可以在教學中利用生動的事例進行這方面的教育和培養。熟知著名科學家的創造實踐，了解歷史上重大科學發現和發明產生的歷史背景和突破過程，可以開闊眼界，加深學生對科學的理解，堅定他們進行科學創造，推進科學發展的信心和理想。例如在學習電學時，可向學生介紹電流的發現和電磁感應現象的發現過程，在介紹阿基米德原理時，可以向學生講王冠的故事。在學習生活用電時，可向學生說明愛迪生發明電燈的過程……。了解科學家的生平和偉大貢獻，從中獲得啟示，往往可以使青年學生受益終生。介紹傑出科學家的至理名言，可以使學生感受科學家勇於追求真理，獻身科學事業，知難而進，愈挫愈奮、謙虛、嚴謹、無私奉獻的高貴品質。如力學之父——牛頓，從不居功自傲，在生命快要結束時，向世人說了這樣二句話：「我不知世人是怎樣看我，但是我自己看來，我只是象一個在海濱玩耍的孩子，一會兒找到一顆特別光滑的卵石，一會兒發現一隻異常美麗的貝殼。就這樣使自己娛樂、消遣；而與此同時，真理的汪洋大海在我眼前還未被認識、被發現。」「如果我比別人看得遠些，那是因為我站在巨人們的肩膀上的緣故。」被譽為電磁學的帶路人——法拉第，一生中得到的榮譽不計其數，但他從不喜形於色，拿出來炫耀，人們不解地問，他憨然一笑，答道：「我不能說這些榮譽不珍貴，不過我從來不是為了追求這些榮譽而工作的。」電學中的牛頓——安培，一天，他在路上邊走邊思考問題時，由於過於專心竟然把馬車的後背當成黑板，演算起來；鐳的發現者——居里夫人，寧願失去成為富人的機會，公開了自己發明鐳的全部秘密和它的製造方法。……這些活生生的事例，可以成為青年學生努力的路標、行動的指南，有助於學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。結合教材介紹物理學史，還可使學生認識到：追求真理造福人類的志向，是科學偉人們獻身科學事業並取得重大成就的重要動力。科學成就來自科學家的勤奮鑽研和專心致志的忘我勞動。科學工作是不斷提示和發現客觀規律的工作，是一種復雜的腦力勞動，只有專心致志、不屈不撓、長期奮斗才能見效。敢於突破傳統偏見，大膽進行科學探索的精神，是科學偉人們取得科學成效的重要思想基礎。認識真理除了要克服科學實驗上的困難和危險以外，還要克服傳統觀念的束縛。因此，要推動科學發展，不僅要尊重權威，虛心學習繼承前人的正確理論知識，還要破除迷信和固守傳統觀念的思想，要敢於探索，創造力是屬於愛追根究底、獨立思考的人。簡言之，在物理教學中，介紹物理學史，能夠幫助學生掌握科學發展規律，了解科學的社會功能，認識社會實踐和物理學發展的關系，學習物理研究方法，繼承科學研究的優良傳統，擴大知識視野，活躍科學思想，激勵科學創造精神。二、了解物理學發展的歷史，可以加深對物理學基本概念、基本原理和定律的本質的理解。 對於物理學中各個基本概念、基本原理和定律，只有了解它們如何產生、形成和發展的過程，即了解它們是如何得來的，又如何演變發展成為現在這個樣的，才能真正懂得它們的本質，在教學中也才能深入淺出，講深講透。一個基本概念，它是根據哪些客觀現象，由於何種研究的需要被引進物理學的呢？其原始意義是什麼？隨著物理學的發展，它又得到哪些補充和修正？……這一切，只從一般教科書上難以全面了解。教科書往往只以一個定義的出現，可能完全掩蓋了它在發展過程中所蘊含的豐富內容。這容易使學生斷章取義，對物理概念、規律進行片面性的理解，抹殺了學生的創造性思維，使學生錯失了進行探究學習的機會。因為一個基本概念、規律的形成及發展過程，本身就是使學生進行探究學習的不可多得的良好素材。教師在教學中，如果只重結論、只給結論，不重過程。教學中就會缺少懸念，教學就會成為簡單重復課本知識的過程，課堂將會失去生機與活力，缺少意外的「驚喜」，直接造成的後果是學生只會記結論、背結論，而不會真正理解結論，學生的綜合思維能力和創造能力也不能得到充分地發展。三、了解物理學發展的真實歷史，可以破除科學創造的「偶然性」和「神秘感」。教學任務之一，是傳授前人經獲得的理論知識，反映在現在課本中的物理學習理論，都是人們根據教學的需要經過多次編輯整理，形成的嚴密的理論邏輯體系。教師在講課中，也往往只注意理論本身的邏輯結構，習慣於從少數幾個基本假設或定律出發，運用數學方法推導出結論，這就掩蓋了科學認識：由感性到理性、由現象到本質、由個別聯繫到普遍聯系的具體發展過程。這樣就會使學生對這些知識的來源、理論體系的形成，感到深奧莫測，認為各個物理學概念、原理和定律的獲得都是一蹴而就的，只是歷史上哪些智慧超人的科學偉人們的「靈感」創造，是歷史的巧合和偶然的機遇，是常人的不能及的。這種認識是十分錯誤的。事實上熟悉科學創造歷史過程的人都知道，任何一點物理知識的獲得，都是一個動態的、歷史的過程，是經過「試探——除錯」的多次選擇而得到的。都有一個從感性到理性、低級到高級、片面到全面、粗糙到嚴格的產生、發展和演變的過程，它決不是任何天才頭腦的人偶然性所創造的。在教學中，適當地做一些必要的歷史回顧，將會使學生了解各種理論建立的實驗基礎，了解各種抽象模型所依據的客觀實際，了解假設、觀點和物理學思想的演變，使學生在課堂上「親身經歷」一下物理學基本概念、原理和理論的產生、形成和發展的「系統發音過程」，這種做法的本身，就有助於消除學生對物理學知識來源的偶然性和神秘感。使學生認識到，發明創造，不是某些人的特權，但成功只會屬於哪些用百分之九九的汗水，敢於實踐、勇於實踐、善於實踐的人。同時使學生意識到，物理是一門以實驗為基礎的學科，實踐出真知，學好物理必須重視實驗、學會觀察、體驗生活。四、了解物理學理論的發展性和近似性，可以克服僵化的認識和絕對論的真理觀。在物理學的發展史上，經常發生著以下各種形式的理論變遷：以比較正確的認識代替錯誤的認識，例如以熱之唯動說代替熱質說；以比較全面的認識代替片面的認識，例如光的波粒二象性代替原先的粒子說和波動說；以更深入的認識代替表面的認識，例如從哥白尼學說到開普勒說，再到牛頓萬有引力定律的提出，就是一個不斷深化的過程；以更加普遍、精確的認識代替局部的近似的認識，例如相對論和量子力學的建立，提示了牛頓力學的局限性和近似性，把它作為一種極限情況概括在新理論之中……。這生動地表明，沒有任何一個物理學理論可以被看成是最終完美的，因為它的內容的有限性總是和可能觀察到的無限豐富多樣是相對立的。人們在一定條件下獲得的物理學知識只能是近似性的、相對的真理。 如果物理教師是有較豐富的物理學史知識，就會在教學中自覺地對學生進行辯證唯物主義真理觀的教育，以幫助學生克服對物理知識絕對化、僵化的理解，防止學生不能限制地、不講條件地機械搬用物理定律、公式來解決問題。
F. 高中階段物理學史總結
高中物理學史及物理思想方法
必修部分：（必修1、必修2 ）
物理學史
一、力學：
1．1638年，義大利物理學家伽利略在《兩種新科學的對話》中用科學推理論證重物體不會比輕物體下落得快；他研究自由落體運動程序如下：
提出假說：自由落體運動是一種對時間均勻變化的最簡單的變速運動；
數學推理：由初速度為零、末速度為v的勻變速運動平均速度和得出；再應用從上式中消去v，導出即。
實驗驗證：由於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，上百次實驗表明：；換用不同質量的小球沿同一斜面運動，位移與時間平方的比值不變，說明不同質量的小球沿同一斜面做勻變速直線運動的情況相同；不斷增大斜面傾角，重復上述實驗，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動的加速度隨斜面傾角的增大而變大。
合理外推：把結論外推到斜面傾角為90°的情況，小球的運動成為自由落體，伽利略認為這時小球仍保持勻變速運動的性質。（用外推法得出的結論不一定都正確，還需經過實驗驗證）
伽利略對自由落體的研究，開創了研究自然規律的一種科學方法。
2、1654年，德國的馬德堡市做了一個轟動一時的實驗——馬德堡半球實驗；
3、1687年，英國科學家牛頓在《自然哲學的數學原理》著作中提出了三條運動定律（即牛頓三大運動定律）。
4、17世紀，伽利略通過構思的理想實驗指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去；得出結論：力是改變物體運動的原因，推翻了亞里士多德的觀點：力是維持物體運動的原因。
同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出：如果沒有其它原因，運動物體將繼續以同速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。
5、英國物理學家胡克對物理學的貢獻：胡克定律；經典題目：胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變數成正比（對）
6、1638年，伽利略在《兩種新科學的對話》一書中，運用觀察－假設－數學推理的方法，詳細研究了拋體運動。
17世紀，伽利略通過理想實驗法指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去；同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出：如果沒有其它
原因，運動物體將繼續以同速度沿著一條直線運動，既不會停下來，也不會偏離原來的方向。
7、人們根據日常的觀察和經驗，提出「地心說」，古希臘科學家托勒密是代表；而波蘭天文學家哥白尼提出了「日心說」，大膽反駁地心說。
8、17世紀，德國天文學家開普勒提出開普勒三定律；牛頓於1687年正式發表萬有引力定律；1798年英國物理學家卡文迪許利用扭秤裝置比較准確地測出了引力常量（體現放大和轉換的思想）；
9、1846年，英國劍橋大學學生亞當斯和法國天文學家勒維烈（勒維耶）應用萬有引力定律，計算並觀測到海王星，1930年，美國天文學家湯苞用同樣的計算方法發現冥王星。
10、我國宋朝發明的火箭是現代火箭的鼻祖，與現代火箭原理相同；但現代火箭結構復雜，其所能達到的最大速度主要取決於噴氣速度和質量比（火箭開始飛行的質量與燃料燃盡時的質量比）；俄國科學家齊奧爾科夫斯基被稱為近代火箭之父，他首先提出了多級火箭和慣性導航的概念。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的第三個國家。
11、1957年10月，蘇聯發射第一顆人造地球衛星；
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入太空。
12、20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經典力學不適用於微觀粒子和高速運動物體。
13．17世紀荷蘭物理學家惠更斯確定了單擺的周期公式。周期是2s的單擺叫秒擺。
14．奧地利物理學家多普勒（1803-1853）首先發現由於波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發生變化的現象——多普勒效應。（相互接近，f增大；相互遠離，f減少）
選修部分：（選修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5）
二、電磁學：（選修3-1、3-2）
1、1785年法國物理學家庫侖利用扭秤實驗發現了電荷之間的相互作用規律——庫侖定律，並測出了靜電力常量k的值。
2、1752年，富蘭克林在費城通過風箏實驗驗證閃電是放電的一種形式，把天電與地電統一起來，並發明避雷針。
3、1837年，英國物理學家法拉第最早引入了電場概念，並提出用電場線表示電場。
4、1913年，美國物理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年德國物理學家歐姆（1787-1854）通過實驗得出歐姆定律。
6、1911年，荷蘭科學家昂尼斯（或昂納斯）發現大多數金屬在溫度降到某一值時，都會出現電阻突然降為零的現象——超導現象。
7、19世紀，焦耳和楞次先後各自獨立發現電流通過導體時產生熱效應的規律，即焦耳——楞次定律。
8、1820年，丹麥物理學家奧斯特發現電流可以使周圍的小磁針發生偏轉，稱為電流磁效應。
9、法國物理學家安培發現兩根通有同向電流的平行導線相吸，反向電流的平行導線則相斥，同時提出了安培分子電流假說；並總結出安培定則（右手螺旋定則）判斷電流與磁場的相互關系和左手定則判斷通電導線在磁場中受到磁場力的方向。
10、荷蘭物理學家洛侖茲提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力（洛侖茲力）的觀點。
11、英國物理學家湯姆生發現電子，並指出：陰極射線是高速運動的電子流。
12、湯姆生的學生阿斯頓設計的質譜儀可用來測量帶電粒子的質量和分析同位素。
13、1932年，美國物理學家勞倫茲發明了迴旋加速器能在實驗室中產生大量的高能粒子。（最大動能僅取決於磁場和D形盒直徑。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，速率接近光速時，根據狹義相對論，粒子質量隨速率顯著增大，粒子在磁場中的迴旋周期發生變化，進一步提高粒子的速率很困難。
14、1831年英國物理學家法拉第發現了由磁場產生電流的條件和規律——電磁感應定律。
15、1834年，俄國物理學家楞次發表確定感應電流方向的定律——楞次定律。
16、1835年，美國科學家亨利發現自感現象（因電流變化而在電路本身引起感應電動勢的現象），日光燈的工作原理即為其應用之一，雙繞線法制精密電阻為消除其影響應用之一。
17．1864年英國物理學家麥克斯韋發表《電磁場的動力學理論》的論文，提出了電磁場的基本方程組，後稱為麥克斯韋方程組，預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波。
1887年德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在並測定了電磁波的傳播速度等於光速。
三、熱學（3-3選做）：
1、1827年，英國植物學家布朗發現懸浮在水中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，由德國醫生邁爾、英國物理學家焦爾、德國學者亥姆霍茲最後確定能量守恆定律。
3、1850年，克勞修斯提出熱力學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，使之完全變為有用的功而不產生其他影響，稱為開爾文表述。
4、1848年開爾文提出熱力學溫標，指出絕對零度是溫度的下限。指出絕對零度（-273.15℃）是溫度的下限。 T=t+273.15K 熱力學第三定律：熱力學零度不可達到。
5．瓦特在1782年研製成功了具有連桿、飛輪和離心調速器的雙向蒸汽機。
四、波動學（3-4選做）：
1、17世紀，荷蘭物理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，荷蘭物理學家惠更斯提出了機械波的波動現象規律——惠更斯原理。
3、奧地利物理學家多普勒（1803-1853）首先發現由於波源和觀察者之間有相對運動，使觀察者感到頻率發生變化的現象——多普勒效應。【相互接近，f增大；相互遠離，f減少】
4、1864年，英國物理學家麥克斯韋發表《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，指出光是一種電磁波，為光的電磁理論奠定了基礎。電磁波是一種橫波
5、1887年，德國物理學家赫茲用實驗證實了電磁波的存在，並測定了電磁波的傳播速度等於光速。
6、1894年，義大利馬可尼和俄國波波夫分別發明了無線電報，揭開無線電通信的新篇章。
7、1800年，英國物理學家赫歇耳發現紅外線；
1801年，德國物理學家裡特發現紫外線；
1895年，德國物理學家倫琴發現X射線（倫琴射線），並為他夫人的手拍下世界上第一張X射線的人體照片。
五、光學（3-4選做）：
1．公元140年，古希臘天文學家托勒玫認為入射角與折射角之間是簡單地的正比關系（實際上這個結果只對以比較小角入射才大致成立），1621年荷蘭數學家斯涅耳找到了入射角與折射角之間的規律——入射角的正弦與折射角的正弦成正比，這就是折射定律。
2．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、影的形成、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著作。
3、1801年，英國物理學家托馬斯·楊成功地觀察到了光的干涉現象。
4、1818年，法國科學家菲涅爾和泊松計算並實驗觀察到光的圓板衍射—泊松亮斑。
5、1864年，英國物理學家麥克斯韋預言了電磁波的存在，指出光是一種電磁波；
1887年，赫茲證實了電磁波的存在，光是一種電磁波
6、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，一切物理規律都是相同的；
②光速不變原理——不同的慣性參考系中，光在真空中的速度一定是c不變。
1915 年，愛因斯坦提出了廣義相對論，有兩條基本原理：
①廣義相對性原理——在任何參考系中（包括慣性參考系），物理過程和物理規律都是相同的；
②等效原理——一個均勻引力場與一個加速運動的參考系等價。
7、愛因斯坦還提出了相對論中的一個重要結論——質能方程式：。
8．1849年法國物理學家斐索首先在地面上測出了光速，以後又有許多科學家採用了更精密的方法測定光速，如美國物理學家邁克爾遜的旋轉棱鏡法。（注意其測量方法）
9．關於光的本質：17世紀明確地形成了兩種學說：一種是牛頓主張的微粒說，認為光是光源發出的一種物質微粒；另一種是荷蘭物理學家惠更斯提出的波動說，認為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。
六、量子論（3-5選做）：
1、物理學晴朗天空上的兩朵烏雲：①邁克遜－莫雷實驗——相對論（高速運動世界）， ②熱輻射實驗——量子論（微觀世界）；
2、19世紀和20世紀之交，物理學的三大發現：X射線的發現，電子的發現，放射性的發現。
3、1900年，德國物理學家普朗克解釋物體熱輻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；
4、激光——被譽為20世紀的「世紀之光」；
5、1900年，德國物理學家普朗克為解釋物體熱輻射規律提出：電磁波的發射和吸收不是連續的，而是一份一份的，把物理學帶進了量子世界；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，因此獲得諾貝爾物理獎。
6、1922年，美國物理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，證實了光的粒子性。（說明動量守恆定律和能量守恆定律同時適用於微觀粒子）
7、1913年，丹麥物理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輻射電磁波譜，為量子力學的發展奠定了基礎。
8、1924年，法國物理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；
9、1927年美、英兩國物理學家得到了電子束在金屬晶體上的衍射圖案。電子顯微鏡與光學顯微鏡相比，衍射現象影響小很多，大大地提高了分辨能力，質子顯微鏡的分辨本能更高。
七、原子物理學（3-5選做）：
1、1858年，德國科學家普里克發現了一種奇妙的射線——陰極射線（高速運動的電子流）。
2、1906年，英國物理學家湯姆生發現電子，獲得諾貝爾物理學獎。
3、1913年，美國物理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，湯姆生利用陰極射線管發現了電子，說明原子可分，有復雜內部結構，並提出原子的棗糕模型。
5、1909－1911年，英國物理學家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射實驗，並提出了原子的核式結構模型。由實驗結果估計原子核直徑數量級為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，並發現了質子。預言原子核內還有另一種粒子，被其學生查德威克於1932年在α粒子轟擊鈹核時發現，由此人們認識到原子核由質子和中子組成。
6、1885年，瑞士的中學數學教師巴耳末總結了氫原子光譜的波長規律——巴耳末系。
7、1913年，丹麥物理學家波爾最先得出氫原子能級表達式；
8、1896年，法國物理學家貝克勒爾發現天然放射現象，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射線是衰變後新核處於激發態，向低能級躍遷時輻射出的。衰變快慢與原子所處的物理和化學狀態無關。
9、1896年，在貝克勒爾的建議下，瑪麗-居里夫婦發現了兩種放射性更強的新元素——釙（Po）鐳（Ra）。
10、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，發現了質子，
並預言原子核內還有另一種粒子——中子。
11、1932年，盧瑟福學生查德威克於在α粒子轟擊鈹核時發現中子，獲得諾貝爾物理獎。
12、1934年，約里奧－居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時，發現了正電子和人工放射性同位素。
13、1939年12月，德國物理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。14、1942年，在費米、西拉德等人領導下，美國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）。
15、1952年美國爆炸了世界上第一顆氫彈（聚變反應、熱核反應）。人工控制核聚變的一個可能途徑是：利用強激光產生的高壓照射小顆粒核燃料。
16、1932年發現了正電子，1964年提出誇克模型；
粒子分三大類：媒介子－傳遞各種相互作用的粒子，如：光子；
輕子－不參與強相互作用的粒子，如：電子、中微子；
強子－參與強相互作用的粒子，如：重子（質子、中子、超子）和介子，強子由更基本的粒子誇克組成，誇克帶電量可能為元電荷的或。
物理學史專題
★伽利略（義大利物理學家）
對物理學的貢獻：
①發現擺的等時性
②物體下落過程中的運動情況與物體的質量無關
③伽利略的理想斜面實驗：將實驗與邏輯推理結合在一起探究科學真理的方法為物理學的研究開創了新的一頁（發現了物體具有慣性，同時也說明了力是改變物體運動狀態的原因，而不是使物體運動的原因）
經典題目
伽利略根據實驗證實了力是使物體運動的原因（錯）
伽利略認為力是維持物體運動的原因（錯）
伽俐略首先將物理實驗事實和邏輯推理（包括數學推理）和諧地結合起來（對）
伽利略根據理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續運動下去（對）
★胡克（英國物理學家）
對物理學的貢獻：胡克定律
經典題目
胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變數成正比（對）
★牛頓（英國物理學家）
對物理學的貢獻
①牛頓在伽利略、笛卡兒、開普勒、惠更斯等人研究的基礎上，採用歸納與演繹、綜合與分析的方法，總結出一套普遍適用的力學運動規律——牛頓運動定律和萬有引力定律，建立了完整的經典力學（也稱牛頓力學或古典力學）體系，物理學從此成為一門成熟的自然科學
②經典力學的建立標志著近代自然科學的誕生
經典題目
牛頓發現了萬有引力，並總結得出了萬有引力定律，卡文迪許用實驗測出了引力常數（對）
牛頓認為力的真正效應總是改變物體的速度，而不僅僅是使之運動（對）
牛頓提出的萬有引力定律奠定了天體力學的基礎（對）
★卡文迪許
貢獻：測量了萬有引力常量
典型題目
牛頓第一次通過實驗測出了萬有引力常量（錯）
卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實驗室里測出了萬有引力常量的數值（對）
★亞里士多德（古希臘）
觀點：
①重的物理下落得比輕的物體快
②力是維持物體運動的原因
經典題目
亞里士多德認為物體的自然狀態是靜止的，只有當它受到力的作用才會運動（對）
★開普勒（德國天文學家）
對物理學的貢獻 開普勒三定律
經典題目
開普勒發現了萬有引力定律和行星運動規律（錯）
托勒密（古希臘科學家）
觀點：發展和完善了地心說
哥白尼（波蘭天文學家） 觀點：日心說
第谷（丹麥天文學家） 貢獻：測量天體的運動
威廉?赫歇耳（英國天文學家）
貢獻：用望遠鏡發現了太陽系的第七顆行星——天王星
湯苞（美國天文學家）
貢獻：用「計算、預測、觀察和照相」的方法發現了太陽系第九顆行星——冥王星
泰勒斯（古希臘）
貢獻：發現毛皮摩擦過的琥珀能吸引羽毛、頭發等輕小物體
★庫侖（法國物理學家）
貢獻：發現了庫侖定律——標志著電學的研究從定性走向定量
典型題目
庫侖總結並確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用（對）
庫侖發現了電流的磁效應（錯）
富蘭克林（美國物理學家）
貢獻：
①對當時的電學知識（如電的產生、轉移、感應、存儲等）作了比較系統的整理
②統一了天電和地電
密立根 貢獻：密立根油滴實驗——測定元電荷
昂納斯（荷蘭物理學家）發現超導
歐姆： 貢獻：歐姆定律（部分電路、閉合電路）
★奧斯特（丹麥物理學家）
電流的磁效應（電流能夠產生磁場）
經典題目
奧斯特最早發現電流周圍存在磁場（對）
法拉第根據小磁針在通電導線周圍的偏轉而發現了電流的磁效應（錯）
★法拉第
貢獻：
①用電場線的方法表示電場
②發現了電磁感應現象
③發現了法拉第電磁感應定律（E=n△Φ/△t）
經典題目
奧斯特發現了電流的磁效應，法拉第發現了電磁感應現象（對）
法拉第發現了磁場產生電流的條件和規律（對）
奧斯特對電磁感應現象的研究，將人類帶入了電氣化時代（錯）
法拉第發現了磁生電的方法和規律（對）
★安培（法國物理學家）
①磁場對電流可以產生作用力（安培力），並且總結出了這一作用力遵循的規律
②安培分子電流假說
經典題目
安培最早發現了磁場能對電流產生作用（對）
安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式（錯）
狄拉克（英國物理學家）
貢獻：預言磁單極必定存在（至今都沒有發現）
★洛倫茲（荷蘭物理學家）
貢獻：1895年發表了磁場對運動電荷的作用力公式（洛倫茲力）
阿斯頓
貢獻：
①發現了質譜儀②發現非放射性元素的同位素
勞倫斯（美國） 發現了迴旋加速器
★楞次 發現了楞次定律（判斷感應電流的方向）
★湯姆生（英國物理學家）
貢獻：
①發現了電子（揭示了原子具有復雜的結構）
②建立了原子的模型——棗糕模型
經典題目
湯姆生通過對陰極射線的研究發現了電子（對）
★盧瑟福（英國物理學家）
指導助手進行了α粒子散射實驗（記住實驗現象）
提出了原子的核式結構（記住內容）
發現了質子
經典題目
湯姆生提出原子的核式結構學說，後來盧瑟福用粒子散射實驗給予了驗證（錯）
盧瑟福的原子核式結構學說成功地解釋了氫原子的發光現象（錯）
盧瑟福的a粒子散射實驗可以估算原子核的大小（對）
盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，揭示了原子核的組成（對）
★波爾（丹麥物理學家）
貢獻：波爾原子模型（很好的解釋了氫原子光譜）
經典題目
玻爾把普朗克的量子理論運用於原子系統上，成功解釋了氫原子光譜規律（對）
玻爾理論是依據a粒子散射實驗分析得出的（錯）
玻爾氫原子能級理論的局限性是保留了過多的經典物理理論（對）
★貝克勒爾（法國物理學家）
發現天然放射現象（揭示了原子核具有復雜結構）
經典題目
天然放射性是貝克勒爾最先發現的（對）
貝克勒爾通過對天然放射現象的研究發現了原子的核式結構（錯）
★倫琴 貢獻：發現了倫琴射線（X射線）
★查德威克 貢獻：發現了中子
★約里奧?居里和伊麗芙?居里夫婦
①發現了放射性同位素
②發現了正電子
經典題目
居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時發現電子（錯）
約里奧?居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時發現正電子（對）
★普朗克 貢獻：量子論
★愛因斯坦
貢獻：
①用光子說解釋了光電效應
②相對論
經典題目
愛因斯坦提出了量子理論，普朗克提出了光子說（錯）
愛因斯坦用光子說很好地解釋了光電效應（對）
是愛因斯坦發現了光電效應現象，普朗克為了解釋光電效應的規律，提出了光子說（錯）
愛因斯坦創立了舉世矚目的相對論，為人類利用核能奠定了理論基礎；普朗克提出了光子說，深刻地揭示了微觀世界的不連續現象（錯）
★麥克斯韋
貢獻：
①建立了完整的電磁理論
②預言了電磁波的存在，並且認為光是一種電磁波（赫茲通過實驗證實電磁波的存在）
經典題目
普朗克在前人研究電磁感應的基礎上建立了完整的電磁理論（對）
麥克斯韋從理論上預言了電磁波的存在，赫茲用實驗方法給予了證實（對）
麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在（錯）
G. 物理學史屬於什麼史
物理學史是研究人類對自然界各種物理現象的認識史，它的基本任務就是描述物理概念、定律、理論和研究方法的脈絡，提示物理學觀念、方法和內容的發生、發展的原因和規律性。今天是昨天的延續，了解歷史是為了更好地把握未來。所以在物理教學中，物理學史理應成為一種珍貴的教學資源。但由於受應試教育觀念的影響及物理教材本身的因素，物理教師很難把物理學中豐富多彩的內容引人入勝地傳達給學生，使得學生對物理基本概念、規律的由來只知其一不知其二，物理知識在學生看來是深奧、難懂的，因而學生對學習物理越來越覺得乏味、難學，越來越缺乏熱情。這與物理學在科技與社會發展中越來越重要的地位是相矛盾的。而研究學習物理學史，在教學中必將為物理教學注入新的活力，還「歷史」真像與學生，讓他們一同與人類探索自然的歷史，與科學家追求科學、追求真理、勇於實踐、艱苦卓越的奮斗足跡，共悲同喜。這將賦予物理知識於生命意義，有利於激發學生學習物理、攀登科學高峰的熱情。