人文物理资料
一、经典物理力学发展的基础
、资本主义萌芽带来的契机
（ ）社会物质条件：欧洲社会生产力迅速发展，农耕得到改进，风力水力得到普遍使用。特别是我国的四大发明经蒙古，丝绸之路传入欧洲，更为其发展推波助澜。哥伦布 ?? 年发现美洲，麦哲伦 ?年环游世界，这些都刺激了资产阶级对生产技术的兴趣，科学的发展有了社会物质条件。
（ ）社会文化思想方面 出现了以文艺复兴和宗教改革为标志的思想解放运动。但丁的神曲，米开朗基诺的雕塑，莎氏比亚的?罗米欧与朱丽叶?的出现，代表了人们要求思想自由，科学要求摆脱神学附庸地位，反对迷信和权威的心声。
（ ）代表人物及其观点
?培根 ?证明前人说法的唯一方法，只有观察和实践。?
?达 芬奇：?实验在任何情况下都是我的老师。?
二、哥白尼与?天体运行论?
日心说的提出
??天体运行论?于 ?年写成，它被誉为自然科学的独立宣言。
三、第谷与开普勒对天体的研究成就
四、运动学的奠基人 ?伽利略
主要贡献
之一：论证了哥白尼的日心说的正确性
之二：他发现物体下落的速度与时间成正比以及抛射物体的抛物线规律
之三：他发现了摆的等时性
五、 牛顿的伟大综合和理论飞跃
牛顿的《自然哲学之数学原理》第一次显示了科学理论所具有的知识飞跃和能动作用，它为后来的物理研究开拓了一条传统思路，奠定了经典力学的基础，促进了物理学向前发展。
主要贡献
之一： ??年发现了二项式定理
之二： 微积分的创立是牛顿最卓越的数学成就
之三： 构筑力学大厦、奠定了经典物理学的基础
惯性定律、牛顿第二定律、作用力与反作用力定律、万有引力定律、能量守恒定律、动量守恒定律
之四：光学上的巨大成就
●进行了著名的色散试验 ，发现了白光是由各种不同颜色的光组成的
●设计和制造了反射望远镜
●发现并解释了“牛顿环”的光学干涉现象
●牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直线运
动路径
、最美丽的十大物理实验
用单电子做的杨氏双缝干涉实验（ ? ）；
? 伽利略的落体实验（ ??左右）；
密立根油滴实验（ ）；
牛顿用棱镜将日光分解为七色的实验（ ??? ??）；
? 杨氏用光做的干涉实验（ ? ）；
? 卡文迪许用扭杆测定万有引力常数的实验（ ???）；
埃拉托色尼（????????????）用阳光测定地球周长的实验（约 ? ??）；
伽利略的斜面实验（ ??左右）；
卢瑟福用 粒子散射发现原子核的实验（ ???）；
? 佛科摆的实验（ ?? ）。
二、主要人物及贡献
、 ?—— 年伽利略通过物体的斜面运动的实验和理论分析，区分了速度和加速度是两个不同的概念；确认了落体的速度与重量无关，建立了自由落体定律，推翻了流传千年的重物先落地的亚里士多德的错误断言；认识到自由落体达到的速度能够使其回到原高度，但不能超过；根据理想实验，发现了惯性原理，预示了以后由牛顿把它改成的惯性定律；还发现抛物体运动规律，对力的作用也进行了正确的估计。
、 ?年，伽利略的《关于力学和位置运动的两门新科学的对话和数学证明》出版，讨论了材料抗断裂、媒质对运动的阻力、惯性原理、自由落体运动、斜面上物体的运动、抛射体的运动等问题，给出了匀速运动和匀加速运动的定义。伽利略对科学方法的贡献是，他开创了科学实验 方法，并将 实验、观察与理论思维（科学假设，数学推理和演绎）相结合，获得了突破性的发现。
、 ? 年，开普勒的《新天文学》出版，提出行星运动的第一定律（椭圆定律）；所有行星都沿椭圆轨道运行，太阳则位于这些椭圆的一个焦点上；第二定律（面积定律）；太阳至行星的矢径直相等的时间内扫过相等的面积。李昔希发明望远镜。
、 ??年，牛顿用三棱镜分析白光，发现白光是由不同颜色的光构成，奠定光谱分析的基础，并制成牛顿色盘。
、 ???年，富兰克林阐述了电的“单流体”学说，提出了“正电”和“负电”的概念。 ? ?年，他在费城通过风筝实验室验证闪电式电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针。
、 ?? 年伦琴发现?射线，标志着揭开了现代物理学革命的序幕。洛仑兹发表电磁场运动电荷作用力的公式，后称该力为洛仑兹力。于 ? ?年获得了第一个诺贝尔奖。
、 ?? 年、爱因斯坦建立了广义相对论，提出广义相对论引力方程的完整形式，成功地解释了水星近日点运动，被公认为人类思想史最伟大的成就之一。 ?? 年，他根据量子跃迁概念推出普朗克辐射公式，并提出受激辐射理论，后发展为激光技术的理论基础。密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程。 ???年、爱因斯坦和德希特分别发表有限无界的宇宙模型理论，开创了新的科学的宇宙学。
、 ? ?年，贝尔实验室的查尔斯?托尼斯和同事们一起，成功地在 ?英里的距离内发射出具有巨大能量、极其狭窄的光束，它的亮度要比太阳光高出 ?倍，这就是激光。目前，激光在医学、印刷、唱片等行业有着广泛的应用。
、从特殊到一般，再从一般回到特殊。前者被英国哲学家培根称为归纳法，它是以实验为基础的，后者被数学家兼哲学家笛卡尔称为 演绎法 ，它必须依靠数学作为工具。在牛顿以前，一般认为这两种方法是互相排斥的。牛顿在科学方法上的重大贡献就是将两种方法结合起来。他用自己的一系列重大成果表明：就科学研究全过程而言，这两种方法是相辅相成、不可或缺的。
、在现代物理学的发展中，实验室的建设具有重要的意义。以英国物理学家和化学家??卡文迪许（????? ?????????）（左图）命名的卡文迪许实验室
（ ???????? ??????????）相当于英国剑桥大学
??????????? ?? ??????????的物理系。研究领域包括了天体物理学、粒子物理学、固体物理学、生物物理学。卡文迪许在这个实验室利用扭秤实验测得了万有引力常量?的数值，引力常量的普适性成了万有引力定律正确性的最早证据。
卡文迪许实验室的重要研究成果：
◆ ???年，约瑟夫·汤姆孙研究阴极射线时发现电子。
◆ ?? 年，詹姆斯·查德威克发现中子。
◆ ???年，乔治·汤姆孙进行电子衍射实验，证明波粒二象性。
◆ ? 年，詹姆斯·沃森与佛朗西斯·克里克发现脱氧核糖核酸（ ??）的双螺旋结构， ? ?年获得诺贝尔生理学或医学奖（另一位获奖者威尔金斯属于伦敦大学国王学院）。
◆ ???年，乔丝琳·贝尔及其导师安东尼·休伊什发现脉冲星。
文迪许实验室从 ???年至 ???年一共产生了 位诺贝尔奖得主。
约翰?斯特拉斯，第三代瑞利男爵?物理 ? ?
约瑟夫?汤姆孙 ?物理 ? ??、欧内斯特?卢瑟福 ?化学 ? ?、威廉?劳伦斯?布拉格 ?物理 ?? ?、查尔斯?格洛弗?巴克拉 ?物理 ????、弗朗西斯?阿斯顿 ?化学
? ??、查尔斯?威耳逊 ?物理 ? ?、阿瑟?康普顿 ?物理 ? ?、欧文?理查森 ?物理 ? ?、詹姆斯?查德威克 ?物理 ?? ?、乔治?汤姆孙 ?物理 ????、爱德华?维克托?阿普尔顿 ?物理 ????、帕特里克?布莱克特 ?物理 ????、约翰?考克饶夫 ?物理 ? ?、欧内斯特?沃吞 ?物理 ? ?、弗朗西斯?克里克 ?生理学或医学 ? ??、詹姆斯?杜威?沃森 ?生理学或医学 ? ??、马克斯?佩鲁茨 ?化学 ?? ??、约翰?肯德鲁 ?化学 ? ??、多萝西?克劳福特?霍奇金 ?化学 ? ?、布赖恩?戴维?约瑟夫森 ?物理
????、马丁?赖尔 ?物理 ????、安东尼?休伊什 ?物理 ?????、内维尔?莫特 ?物理 ????、菲利普?沃伦?安德森 ?物理 ?????、彼得?卡皮查 ?物理 ????、阿兰?麦克莱德?科马克 ?生理学或医学 ????、亚伦?克拉格 ?化学 ?? ?、诺曼?福斯特?拉姆齐 ?物理 ????
?、 年，惠更斯的《光论》出版，提出光的波动说，导出了光的直线传播和光的反射、折射定律，并解释了双折射现象。巴本制成具有活塞环气缸的实验性蒸汽机。 年，牛顿的《光学》出版，论述了光电折射、色散、干涉、衍射，提出了 ?个发人深思，富有启发的问题，他提出光的微粒说，从而和《原理》一样同为物理学的巨著，也是科学界的经典著作。
海盐高级中学高一《物理与人文》选修班测试题
????????
班级?????????姓名??????????一、单选题（每题 分，中 分）
（ ） ．牛顿出版的一部划时代的著作叫《自然 之数学原理》。
?．现象 ； ．科学； ?．哲学； ?．规律。
（ ） 、牛顿通过三棱镜对光的折射现象进行研究，发现了白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光组成，这种将白光分解为多种单色光的现象称为光的?????????现象？
?? 干涉 ?? 折射 ?? 衍射 ??色散
（ ） ．?????????为建立经典力学体系铺平了道路，从根本上动摇了“人类中心论”的神话。
?? 托勒密的地心说 ?哥白尼的日心说 ?? 广阔恒星世界的发现 ?? 银河的系发现（ ） 、?????????继承第谷一生积累的观察数据和资料，通过 ?年的研究，发现了行星运动三大定律。
?．哥白尼 ??开普勒 ??牛顿
??哥伦布
（ ） 、万有引力定律的发现，也让科学家通过对已发现行星的观察和计算的轨道差异发现了其他的行星，下列那颗行星属于笔尖下发现的行星？
??天王星 ?? 哈雷彗星
??海王星 ??水星
（ ） 、第二宇宙速度是指 ，这个概念最先是由 提出的。
?．绕地球运行的速度，伽利略 ； ．逃离地球的速度，牛顿；
．逃离太阳的速度，牛顿； ?．绕地球运行的速度，牛顿。
（ ） 、下面列举了四位科学家和他们的重要成果，其中错误的是
?．牛顿 ?惯性定律 ?．焦耳 ?焦耳定律
．阿基米德 ?阿基米德原理 ?．奥斯特 ?电磁感应现象
（ ） ．在国际单位制中，电流的单位是 。这是由一位法国物理学家的姓氏命名的。他提出的“磁性起源假说”，在揭开原子结构和物质结构的秘密后得到了肯定。现代称之为分子电流，物质磁性就是由其它引起的。
?．伏特 ．安培 ?．安培 ?．伏特
（ ） 、发现电磁感应现象，进一步将电和磁联系起来的科学家是? ?．?．安培 ?．法拉第 ?．欧姆 ?．奥斯特
（ ） ．发现电子的意义在于??????? 。
??揭示了原子核的存在； ? 打破了原子不可分割的观念；
?打开了研究分子窗口； ?证明原子核是可分的
（ ） ?． ? ?年，历史上第一个诺贝尔物理学奖授予 ，表彰他发现了 。
?．伦琴，?射线； ?．居里夫人，放射性；
．居里夫人，?射线； ?．?．?．汤姆孙，放射性。
（ ） ． 预言了“中子”的存在， 发现了中子。
?．伦琴，居里夫人； ?．卢瑟福，查德威克；
．居里夫人，查德威克； ?．居里夫人，卢瑟福。
（ ） ?．至今发现的人类关于电的最早文字记载是在 中。
?．英国医生吉尔伯特的专著《磁学论》； ?．北宋时期我国科学家沈括的《梦溪笔谈》；
．战国代哲学家墨翟所著《墨经》； ．我国商周时期的甲骨文中。
（ ） ?．纳米技术的思想来源于??????????。
??爱因斯坦； ?费曼； ??理查德； ??凡尔纳。
（ ） ．?????????预言了“中子”的存在，?????????发现中子。
?．伦琴，居里夫人； ?．卢瑟福，查德维克； ．居里夫人，查德维克； ?．居里夫人，卢瑟福。
二、填空题（每空 分，共 分）
、???????????????定律的发现是人类认识史上的一次飞跃，实现了天上的力和地上力的一个大统一。
、近代哲学一般认为是从法国数学家、演绎法的奠基人 ???????????开始的。他有一句名言：“我思顾我在”。
、哥白尼赞成毕达哥拉斯学派，认为宇宙是和谐的，可以用简单数学关系表达宇宙规律的基本思想。可是在托勒密的???????????说中，对环绕地球运动的太阳河其他五颗行星的运动描述非常烦琐复杂、牵强。哥白尼发现如果把 ???????????作为宇宙的中心，一切将变的简单、清晰。
、亚里士多德的运动把运动分为 ????????? 和强迫运动 。伽利略否定了这种运动划分，而是从运动的基本特征量：?????????和加速度出发，把运动分为????????????? 和变速运动。
、伽利略选择了最简单的变速运动 ?匀加速运动进行研究，还开创性地设计了
????????????????????? ，这个实验被评为物理学史上“最美丽”的十大实验之一。
、爱因斯坦说：“伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。” 伽利略对科学方法的贡献是，他开创了???????????????????方法，并将 ???????????? 与
??????????????????????????????????? 相结合，获得了突破性的发现。
、万有引力公式22
1R m m G F -=中的?叫做 ???????????????? ，它最
早是由 ??????????????? 通过扭秤实验测得的。
、曾参加起草独立宣言的美国政治活动家富兰克林，也对电学现象有深入的研究，发现了??????????????，发明了????????????????? ，研究了雷电现象
、到 ?世纪末，物理学有了突破性的发现，这就是世纪之交的三大发现，分别是：????????????? 、???????????????和
????????????????的发现。人类从此打开了奇妙的微观世界研究的大门。
、历史上，在关于光的本性的认识的研究中，以牛顿为代表的光的 和以荷兰科学家
为代表的波动说最为重要。
三、简答题
、 ???年英国著名的《物理学世界》杂志的组织读者评为历史上“最美丽”的十大物理实验之
一。这些实验的共同处：都是用很简单的仪器设备，发现了非常基本、重要的科学概念，获得了重大
科学发现，使留在人们头脑中的长期的困惑和含糊顷刻间一扫而空，对自然界有了更清晰的认识。请你列举 个书中提到的这样的实验。（ 分）
．古人把天体的运动看的很神圣，认为天体的运动必然是最完美、最和谐的，人们认为地球是宇宙的中信，是静止不动的，这就是“地心说“；哥白尼提出了日心说，冲破了宗教神权的罗网，从根本上改变了人们的宇宙观，日心说为什么最终会代替地心说？（ 分）