物理学大事年表
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追及与相遇专题【益思对话】物理学大事年表(四)1653年,帕斯卡(B.Pascal,1623--1662)发现静止流体中压力传递的原理(即帕斯卡原理)。
1654年,盖里克(O.V.Guericke,1602--1686)发明抽气泵,获得真空。
1658年,费马(P.Fermat,1601--1665)提出光线在媒质中循最短光程传播的规律(即费马原理)。
1660年,格里马尔迪(F.M.Grimaldi,1618--1663)发现光的衍射。
1662年,波意耳(R.Boyle,1627--1691)实验发现波意耳定律。
14年后马略特(E.Mariotte,1620--1684)也独立地发现此定律。
1663年,格里开作马德堡半球实验。
1666年,牛顿(I.Newton,1642--1727)用三棱镜作色散实验。
1669年,巴塞林那斯(E.Bartholinus)发现光经过方解石有双折射的现象。
1675年,牛顿作牛顿环实验,这是一种光的干涉现象,但牛顿仍用光的微粒说解释。
1676年,罗迈(O.Roemer,1644--1710)发表他根据木星卫星被木星掩食的观测,推算出的光在真空中的传播速度。
1678年,胡克(R.Hooke,1635--1703)阐述了在弹性极限内表示力和形变之间的线性关系的定律(即胡克定律)。
1687年,牛顿在《自然哲学的数学原理》中,阐述了牛顿运动定律和万有引力定律。
【益思互动】两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞问题,解答此类问题的关键条件是:两物体能否同时到达空间某一位置.追及问题:追和被追的两物体的速度相等(同向运动)是能否追上及两者距离有极值的临界条件.1. 速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动)(1)两者速度相等,追者位移仍小于被追者位移,则永远追不上,此时两者间有最距离.(2)若速度相等时,有相同位移,则刚好追上,也是二者相遇时避免碰撞的临界条件.(3)若位移相同时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还能有一次追上追者,二者速度相等时位移会出现一个 .2. 速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动)(1)当两者____________时,二者间有最大距离. (2)当两者____________时,即后者追上前者.相遇问题:(1)同向运动的两物体追及即相遇;(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇.解题基本方法:(1)物理分析法(临界值法) (2)代数法( 值分析法) (3)图象法注意:刹车问题.【益思精析】例1 一辆客车从静止启动后作匀加速直线运动,经4 s后司机通过前面的反光镜看到后面还有一位乘客在招手,于是立即关闭发动机,又经过6 s停下,客车在这10 s内共行驶了30 m. 试求:(1)客车运动过程中的最大速度;(2)客车在这两段运动过程中加速度大小之比.变式1 一小汽车从静止开始以3 m /s 2的加速度行驶,恰有一自行车以6 m /s 的速度从车边匀速驶过.(1)汽车从开始后到追上自行车之前经多长时间两者相距最远, 此时距离是多少?(2)汽车什么时候追上自行车,此时汽车的速度是多少?例2 汽车以10 m/s 的速度在平直公路上行驶,突然发出前方s (m )处有一辆自行车正以4 m/s的速度做同方向的匀速直线运动,若汽车立即关闭油门做加速度为-6 m/s 2的匀变速运动,汽车恰好不碰上自行车,则s 是多大?(说明:考虑人的反应时间,实际相距应比所求距离s 大)变式2 公共汽车从车站开出以4 m/s 的速度沿平直公路行驶,2 s 后一辆摩托车从同一车站开出匀加速追赶,加速度为2 m/s 2,试问:(1)摩托车出发后,经多少时间追上汽车?(2)摩托车追上汽车时,离出发处多远?(3)摩托车追上汽车前,两者最大距离是多少?例3 a 、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图象如图所示,求在60 s 末,a 在b前方还是后方,相距多远?变式3 一辆长途客车正以020v = m/s 的速度匀速行驶,突然司机看见车的正前方35x =m 处有一只狗,如图所示, 司机立即采取制动措施. 若从司机看见狗开始计时(t =0),长途客车的v -t 图象如图所示, g 取10 m/s 2.(1) 求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;(2)若狗正以4v '=m/s 的速度与长途客车同向奔跑,问狗能否摆脱被撞的厄运?例4 火车以速度1v 匀速行驶,司机发现前方轨道上相距x 处有另一火车沿同方向以速度2v (相对地,且21v v )做匀速运动,司机立即以加速度a 紧急刹车,要使两车不相撞,a 应满足什么条件?【益思拓展】A .夯实基础1. 如图是甲、乙两物体做直线运动的v 一t 图象,下列表述正确的是( )A .乙做匀加速直线运动B .0-l s 内甲和乙的位移相等C .甲和乙的加速度方向相同D .甲的加速度比乙的小2. 甲、乙两车以相同的速率v 0在水平地面上相向做匀速直线运动. 某时刻,乙先刹车并以大小为 a 的加速度做匀减速运动,当速率减小到 0 时,甲车也以大小为 a 的加速度做匀减速运动. 为了避免两车相撞,在乙车开始做匀减速运动时,甲、乙两车的距离至少应为( )A . v 022 aB . v 02aC . 3v 022 aD . 2 v 02a3. 如图所示是做直线运动的甲、乙两物体的x-t 图象,下列说法中正确的是( )A. 甲启动的时刻比乙早 t 1 sB. 当 t = t 2 s 时,两物体相遇C. 当t = t 2 s 时,两物体相距最远D. 当t = t 3 s 时,两物体相距x 1 m4. 如图所示,A 、B 两物体相距x =7 m ,物体A 以v A =4 m/s 的速度向右匀速运动. 而物体B 此时的速度v B =10 m/s ,向右做自行的匀减速运动,加速度a =-2 m/s 2 . 那么物体A 追上物体B 所用的时间为( )A. 7 sB. 8 sC. 9 sD. 10 s5. 汽车甲沿平直公路以速度v 0做匀速直线运动. 当它经过某处的同时,该处有汽车乙开始做初速度为零的匀加速直线运动去追甲车,根据上述已知条件( )A. 可求出乙车追上甲车时乙车的速度B. 可求出乙车追上甲车时乙车的位移C. 可求出乙车从开始起动到追上甲车时的时间D. 不能求出上述三者的任一个B .能力拓展6. 两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为0v . 若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车的加速度开始刹车. 已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s ,若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )A.1sB.2sC.3sD.4s7. 物体A 、B 在同一直线上做匀变速直线运动,它们的v —t 图象如图所示,则( )A .物体A 、B 运动方向一定相反B .物体A 、B 在0~4 s 内的位移相同C .物体A 、B 在t =4 s 时的速度相同D .物体A 的加速度比物体B 的加速度大8. 两辆游戏赛车a 、b 在两条平行的直车道上行驶.t =0时两车都在同一计时线处,此时比赛开始.它们在四次比赛中的v 一t 图如图所示,比赛中有一辆赛车追上了另一辆赛车的图象为( )9. 甲、乙两车在同一条平直公路上运动,甲车以10 m/s 的速度匀速行驶,经过车站A 时关闭油门以4 m/s 2的加速度匀减速前进,2 s 后乙车与甲车同方向以1 m/s 2的加速度从同一车站A 出发,由静止开始做匀加速运动,问乙车出发后多少时间追上甲车?C .综合创新10. 甲、乙两站相距60 km ,从甲站向乙站每隔10 s 开出一辆汽车,速度是60 km/h ,一位乘客坐在以60 km/h 的速度从乙站向甲站行驶的汽车上,正当他乘坐的车子开动时,同时第一辆车从甲站开出,(在此之前甲站尚未开出一辆车)这位乘客在途中会遇到多少辆汽车?。
近代物理学大事年表【注】2000年8月至2004年12月本人在宁夏大学参加物理教育专业自学考试方式的本科学习,期间有一门课程是北京大学出版社出版的《近代物理学》,王正行先生编著。
从书中整理出此大事年表。
《近代物理学大事年表》2003年6月获得由《中学物理教学杂志社》组织的“第六届全国中学物理教研论文”评选活动全国一等奖。
1801年皮亚齐(G.Piazzi)发现了谷神星,它的半径只有500km,比月球还小。
在天文观测上,1885年发现巴尔末系时,就观测到n=13的H 。
1893年观测到n=31的谱线,1906年观测到n=51的Na,而目前已观测到n≈350的大原子。
在实验室中,目前可做到n≈105的H。
1895年,伦琴(W.C.RÖn tgen)用照相底片探测和发现了X射线。
1896年,天文学家匹克林(E.C.Pickering)在船橹座ξ星的光谱中发现了匹克林系。
1896年3月,贝克勒耳(A.H.Becquerel)发现了U的天然放射性。
接着,皮埃尔和玛丽居里(Pierre,Maric S.Curie)从沥青铀矿中分离出发射性比U强得多的Po和Ra,表明放射性并不是U所独有的性质。
1897年汤姆孙(J.J.Thomson)发现电子。
1897年卢瑟福(E.Rutherford)发现,放射性的辐射不只一种。
他把穿透本领较差的一种称为α射线,穿透本领较强的一种称为β射线。
迈克耳孙(A.Michelson)—某雷(E.Morley)实验是19世纪最出色的实验之一。
为了测量“以太风(Aether)”。
它的原理很简单,但却导致了一场后果深远的科学革命。
E=hv式是普朗克(M.Planck)1900年首先作为一个基本假设提出来的,称为普朗克关系,比例常数h称为普朗克常数,是微观物理的基本常数。
普朗克常数在研究黑体辐射的能谱时,首先认识到电磁辐射的能量是量子化的,其能量子为hv。
1900年,威拉德(P.Villard)发现放射性物质还有第三种辐射,其穿透本领比α射线和β射线都强,并且不受磁场偏转,从而不带电。
力学大事年表公元前1000多年•中国商代铜铙已有十二音律中的九律,并有五度谐和音程的概念公元前1000~前900年•据《庄子•徐无鬼》记载,已知同频率共振公元前4世纪•希腊亚里士多德解释杠杆原理,并在《论天》中提出重物比轻物下落得快•中国墨翟及其弟子解释力的概念、杠杆平衡,对运动作出分类公元前3世纪•希腊阿基米德确立静力学和流体静力学的基本原理公元100年左右•《尚书纬•考灵曜》提出地恒动不止而人不知,人在船中不知船在运动的论点公元132年•张衡制成地动仪,其中有倒立的“都柱”能测地震震源方向公元591~599年•隋工匠李春建成赵州桥,采用37.4米跨度的浅拱结构公元1000年左右•阿维森纳计算传给物体的推动力•比鲁尼提出行星轨道可能是椭圆而不是圆公元1088年•沈括在《梦溪笔谈》中记录频率为一比二的琴弦共振公元1092年•苏颂和韩公廉制成水运仪象台公元1103年•李诫在《营造法式》中指出梁截面广与厚的最优比例为3:2公元1500年左右•达•芬奇讨论杠杆平衡、自由落体,作铁丝的拉伸强度试验,研究鸟翼运动,设计两种飞行器,认识到空气的托力和阻力作用公元1586年•S.斯蒂文论证力的平行四边形法则。
他和德•格罗特作落体实验,否定亚里士多德轻重物体下落速度不同的观点公元1589~1591 •伽利略作落体实验,其后在1604年指出物体下落高度与时间平方成正比,而下落速度与重量无关公元1609年•伽利略用斜面法测重力加速度公元1632年•J.开普勒在《新天文学》中发表关于行星运动的第一定律和第二定律;同书中用拉丁字moles表示质量;1619年他在《宇宙谐和论》中发表关于行星运动的第三定律公元1636年•伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》一书出版公元1637年•M.梅森测量声速和振动频率提出乐器理论;他介绍罗贝瓦尔关于一种秤的平衡条件公元1638年•宋应星的《天工开物》刊行•伽利略发表《关于两门新科学的谈话及数学证明》系统介绍悬臂梁、自由落体运动、低速运动物体所受阻力与速度成正比、抛物体、振动等力学问题公元1644年•E.托里拆利发现物体平衡时重心处于最低位置公元1653年•B.帕斯卡指出容器中液体能传递压力公元1660年•R.胡克作弹簧受力与伸长量关系的实验。
物理学大事年表公元前624至前547年.泰勒斯记述了摩擦后的琥珀能够吸引轻小物体的现象。
前5世纪.《考工记》记述了滚动摩擦、斜面运动、惯性、浮力等现象。
前4世纪.亚里士多德在其所著《物理学》中提出宇宙间所有物质,都是由水、火、土、气四种元素所组成的学说;认识到声音由空气运动产生,并发现管长一倍、振动周期长一倍的规律。
前3世纪.欧几里得记述了光的直线传播定律和反射定律。
前287至前212年.阿基米德发现了流体的浮力原理和斜面、杠杆、滑轮原理,发明用于提水的阿基米德螺旋器。
前96至前55年.卡鲁斯的《自然本性》中论述了原子说,并用公式给自然现象一定的解释。
前1世纪.卢克莱修的《物性论》中阐述了原子说。
110年.托勒密测量了光的折射和全内反射的临界角。
117至132年.张衡制成水运浑天仪,是世界上最早的机械性计时器。
制成地动仪,是世纪上第一台地震仪器。
290年前后.张华的《博物志》中记载了两种摩擦起电现象,掌握了消除共鸣现象的方法。
354至430年.奥古斯丁发现通过摩擦的琥珀与天然磁石产生的吸引力是两种不同的性质。
6世纪.张子信发现太阳运动的不均匀性。
贾思勰的《齐民要术》中说明了霜的成因。
7世纪初.孔颖达的《礼记注疏》中说明了虹的成因。
990年前后.谭峭的《化书》中记载了会聚透镜、发截透镜的成像情况。
1030年前后.伊本〃海赛姆的《光学》中提出了对光源和视觉的认识,提出“海赛姆问题”。
明确提出了入射线、折射和界面法线位于同一平面的事实。
1040年.宋人曾公亮的《武经总要》中记载了指南鱼的制作方法,表明当时已经利用地磁场进行人工磁化和发现了磁倾角。
1041年.杨惟德的《茔原总录》中记载了磁偏角的发现。
并提出了校正磁针测定方向误差的方法。
1054年.《宋史》中记载了超新星的爆发,现在所见的蟹状星云是该超新星的残骸。
1075年.沈括制成新计时器的“玉壶浮漏”,直接量度了太阳的视行速度变化引起的每日时差。
1088年至1092年.苏颂制成水运仪象台,即天文钟,是现代钟表的雏形。
原子物理学大事年表公元前384~322年古希腊哲学家亚里士多德提出“四元素说”。
公元前500~400年古希腊人留基伯及其学生德谟克利特等古希腊哲学家首先提出“原子说”。
公元1661年英国化学家波义耳首先提出了化学元素的概念。
公元1687年英国物理学家牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中奠定了经典力学基础,引入超距作用概念。
公元1774年法国化学家拉瓦锡提出质量守恒原理。
公元1789年德国化学家克拉普罗特首先发现了自然界中最重的元素——铀。
公元1808年英国化学家道尔顿在他的著名著作《化学哲学新系统》中,提出了用来解释物质结构的“原子分子学说”。
公元1811年意大利化学家阿伏加德罗提出了理想气体分子的假设,得出了著名的阿伏加德罗常数,并在1865首次实验测定。
公元1820年瑞典化学家白则里提出了化学原子价概念,并在1828年发表了原子量表。
公元1832年英国物理学家法拉第提出了电解定律。
公元1854年德国的吹玻璃工匠兼发明家盖斯勒用“盖斯勒管”进行了低气压放电实验。
公元1858年德国物理学家普吕克尔在研究低气压放电管时发现面对阴极出现绿色辉光。
公元1864年德国物理学家汗道夫发现阴极射线。
公元1869年俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈耶按照原子量的顺序将元素排成了“元素周期表”,又在1871年写成了《化学原理》一书。
公元1876年德国物理学家戈德斯坦断定低气压放电管中的绿色辉光是由阴极射线产生的。
公元1884年瑞典化学家阿仑尼乌斯首先提出了电离学说,认为离子就是带有电荷的原子。
公元1885年英国物理学家克鲁克斯用实验证明阴极射线是一种具有质量带有电花的粒子流,而不是没有质量的光束。
公元1891年爱尔兰物理学家斯托尼首先提出把电解时所假想的电单元叫做“电子”。
公元1895年德国物理学家伦琴在12月28日宣布发现了x射线(又称伦琴射线)。
为此他获得了1901年度首届诺贝尔物理学奖。
法国物理学家佩兰断定阴极射线确是带负电荷的微粒流,他曾因研究物质的间断结构和测量原子体积而获得了1926年度诺贝尔物理学奖。
二年级物理历史事件年表整理2000年前:古代科学的基础1. 古希腊时期(公元前600年 - 公元前300年)- 原子理论的提出:希腊哲学家德谟克利特认为物质由不可分割的原子构成。
- 光学研究:希腊数学家欧多克索斯研究光的传播,并提出了透镜的理论。
- 机械研究:希腊数学家阿基米德研究浮力和杠杆原理,为后来的机械学奠定了基础。
2. 中世纪时期(公元5世纪 - 公元15世纪)- 科学停滞:由于宗教宣传的影响,科学研究进展缓慢,物理领域的知识相对保守。
1500年前后:近代物理的起点1. 光学研究- 大卫休谟提出光的波动理论(17世纪)- 伽利略使用望远镜进行光学观察(17世纪)- 克里斯蒂安·霍根斯施劳斯发现折射定律(17世纪)2. 力学研究- 伽利略提出自由落体定律(17世纪)- 爱德蒙·哈雷确定了万有引力定律(17世纪)- 艾萨克·牛顿发表《自然哲学的数学原理》(1687年),包含了牛顿三大运动定律,建立了经典力学的基础。
1800年前后:电磁学的兴起1. 电学研究- 亚历山大·伏打发现了电池,开创了电学的研究领域(1800年) - 安德烈-玛丽·安培提出安培定律,建立了电流和磁场之间的关系(19世纪)2. 热学研究- 试验气压:奥托·冯·戈里克发现了气体的膨胀和收缩规律,研究了气体压强变化(19世纪)- 催化剂研究:约瑟夫·普罗斯特发现某些物质可以加速化学反应而不参与其中(19世纪)3. 光学研究- 迈克尔逊-莫雷实验:迈克尔逊和莫雷利用干涉现象测量光速,证实了光在真空中的恒定速度(1887年)1900年前后:量子力学的发展1. 量子力学研究- 麦克斯·普朗克提出能量量子化概念,奠定了量子物理学的基础(1900年)- 玻尔的量子理论:尼尔斯·玻尔提出原子用能级来描述,建立了量子力学的早期理论(20世纪早期)- 符号力学:奥托·斯特恩等人发展了量子力学的数学形式(20世纪早期)2. 相对论研究- 阿尔伯特·爱因斯坦发表了狭义相对论与广义相对论,推翻了牛顿力学的观念(20世纪早期)3. 电磁学研究- 麦克斯韦方程组的发展:詹姆斯·克拉克·麦克斯韦总结了电磁学的基本定律(19世纪)总结:二年级物理历史事件年表整理包括了古代科学、近代物理和量子物理等多个历史时期的重要事件。
物理学重大事件年记约公元前6世纪,泰勒斯(Thales,公元前624—546)记述了摩擦后的琥珀吸引轻小物体和磁石吸铁的现象。
公元前6世纪,《管子》中总结和声规律。
阐述标准调音频率,具体记载三分损益法。
约公元前5世纪,《考工记》中记述了滚动摩擦、斜面运动、惯性浮力等现象。
公元前5世纪,德谟克利特(Democritus,公元前460—370)提出万物由原子组成。
公元前400年,墨翟(公元前478—前392)在《墨经》中记载并论述了杠杆、滑轮、平衡、斜面、小孔成像及光色与温度的关系。
公元前4世纪,亚里士多德(Aristotle,前384—前322)在其所著《物理学》中总结了若干观察到的事实和实际的经验。
他的自然哲学支配西方近2000年。
公元前3世纪,欧几里得(Euclid,前330—前260)论述光的直线传播和反射定律。
公元前3世纪,阿基米德(Archimedes,前287—前212)发明许多机械,包括阿基米德螺旋;发现杠杆原理和浮力定律;研究过重心。
公元前3世纪,古书《韩非子》记载有司南;《吕氏春秋》记有慈石召铁。
公元前2世纪,刘安《前179—前122》著《准南子》,记载用冰作透镜,用反射镜作潜望镜,还提到人造磁铁和磁极斥力等。
1世纪,古书《汉书》记载尖端放电、避雷知识和有关的装置。
王充(27—97)著《论衡》,记载有关力学、热学、声学、磁学等方面的物理知识。
希龙(Heron,62—150)创制蒸汽旋转器,是利用蒸汔动力的最早尝试,他还制造过虹吸管。
2世纪,托勒密(C.Ptolemaeus,100?—170?)发现大气折射。
张衡(78—139)创制地动仪,可以测报地震方位,创制浑天仪。
王符(85—162)著《潜夫论》分析人眼的作用。
5世纪,祖冲之(429—500),改造指南车,精确推算л值,在天文学上精确编制《大明历》。
8世纪,王冰(唐代人)记载并探讨了大气压力现象。
11世纪,沈括(1031—1095)著《梦溪笔谈》,记载地磁偏角的发现,凹面镜成像原理和共振现象等。
1850~1950物理大事年表比较目前,三份年表分别来自《近》、《物》、《中》。
(分别指《近代物理学史》、《物理学史简明教程》、《中国大百科全书·物理卷》)。
各个年表都列举了一些公认的特别重要的事项。
大事年表对重大物理事件全面而简洁的记录,有助于快速找到所要信息。
通过对1850~1950年这一个世纪的内容进行比较,发现以下几点:一,共同点:其中对物理学有深刻影响的物理事件,三份年表都给予简要记载且内容一致,只是表达略有不同。
说明物理发展的历史记载是十分准确的。
对每一个物理学家的认可是一致的。
没有因为国籍民族的差别而有所不同。
众所周知,实际进行研究的年代和发表的年代往往不同,三份年表都采用实际进行研究的年代。
二,不同点:总体来看,从1850~1926年《近》中的年表最为细致,囊括了其他两个年表的主要内容。
从1927~1950年,《近》中的年表与《中》中的年表差异较大,而且从内容上看,《中》中的年表比较细致,内容上不仅包括《近》中所提到的重要事件,还加入了中国物理学发展的重要事件,比方说:1932年,中国物理学会成立。
1950年,黄昆与A.里斯一起提出了多声子的辐射和无辐射跃迁的量子理论。
红潮生发现杂质能级上的导电现象,形成了杂质导电概念。
这样编纂也无可厚非,毕竟由于编者的立场不同,所选取的事件略有不同。
从具体内容来看,《物》中的年表详细标明了各个物理学家的国籍以及他们转换国籍的情况。
这样有助于分析科学中心的转换与科学家的关系。
《物》《中》中的年表还详细记录了对物理学发展有莫大促进作用的技术发明,比方说,显微镜,望远镜的发明与改进,回旋加速器的发明与改进,粒子对撞机的建成。
这些技术发明对科学的进步有着举足轻重的作用。
对于正确理解科学与技术的关系十分重要。
而《近》中的年表主要侧重记录物理定律发现以及物理概念澄清的年代。
而假说的提出以及技术发明却没有被编纂其中。
这样编纂有失偏颇,但也突出了重点。