高中物理常識記憶要點(diǎn)
高中物理是各學(xué)科中成績分化最嚴(yán)重的，有許多同學(xué)在高中繼續(xù)沿用初中物理的學(xué)習(xí)方法，結(jié)果成績卻很不理想。有很多同學(xué)會問“學(xué)習(xí)物理有沒有捷徑呢”?答案應(yīng)該是否定的，學(xué)習(xí)是一件實實在在的事情，我們來不得半點(diǎn)含糊。下面是小編整理的高中物理常識，以方面同學(xué)們記憶。
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)?、德國學(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)靵隼门こ訉嶒灠l(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(注意第二冊P243的圖)。
1887年德國物理學(xué)家赫茲用實驗證實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。
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。(量子力學(xué)的說明在第三冊P56)
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α粒子散射實驗，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。由實驗結(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(α、β)，三種射線(α、β、γ)，其中γ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α粒子轟擊氮核，第一次實現(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α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.