物理学史上著名实验
- 格式:ppt
- 大小:430.00 KB
- 文档页数:7
科学历史上的事例1、伽利略的单摆周期公式,是他看到教堂顶的吊灯突发奇想的。
著名物理学家伽利略在比萨大学读书时,对摆动规律的探究,是他第一个重要的科学发现。
有一次他发现教堂上的吊灯因为风吹而不停地摆动。
尽管吊灯的摆动幅度越来越小,但每一次摆动的时间似乎相等。
通过进一步的观察,伽利略发现:不论摆动的幅度大些还是小些,完成一次摆动的时间(即摆动周期)是一样的。
这在物理学中叫做“摆的等时性原理”。
各种机械摆钟都是根据这个原理制作的。
后来,伽利略又把不同质量的铁块系在绳端作摆锤进行实验。
他发现,只要用同一条摆绳,摆动周期并不随摆锤质量的影响。
随后,伽利略用相同的摆锤,用不同的绳长做实验,最后得出结论:摆绳越长,往复摆动一次的时间(即摆动周期)就越长。
2、牛顿看到苹果落地,发现万有引力:牛顿对苹果落地这一现象进行思考,发现万有引力定律。
这说明认识事物总是从现象开始,透过现象发现本质。
3、爱因斯坦看到火车不断加煤才会越跑越快,发现了能量、质量和光速之间的关系,从而形成相对论。
4、水蒸汽可以做功是瓦特在观察水壶时候发现的。
水沸腾现象可以直接观察到,不需要专门的实验、调查或思考,瓦特因水的沸腾能顶起壶盖而发明了蒸汽机,所以他的发现最初来源于观察。
5、阿基米德就是在浴盆中发现了浮力定律。
阿基米德研究物体所受浮力的规律并发现了浮力定律却是千真万确的。
他把密度不同的物体放入水中发现:密度和水相同的物体完全浸入水中,但不会沉入水底;密度大于水的物体一直下沉至容器底部;密度小于水的物体总是浮在水面上。
阿基米德分别采用了密度不同的物体——木块、蜡块、石块、铁块、铜块、金块等放入水中反复做试验,所得的结果是完全一致的:它们的重量都和所排开的水的重量相等。
物理学史上的著名理想实验在物理学发展的历史中,理想实验以其独特方式在物理学发展的许多关键时刻发挥了重要作用,直接或间接地导致了许多物理规律的发现和物理理论的建立。
下面我们一起欣赏物理学史上的著名理想实验,感怀物理学家的睿智。
1伽利略的“理想斜面”实验力与物体的运动的关系是力学的一个最基本的问题。
亚里士多德认为:物体的运动是由于外力的作用,当外力的作用停止时,运动的物体就会静止,所以力是维持物体运动的原因。
亚里士多德这一观点与人们的一些生活经验相一致,正是由于这样的原因,亚里士多德的观点易于被人们接受,以至于长期以来被人们奉为真理。
彻底推翻亚里士多德错误观点的是伽利略。
伽利略凭借的有力武器不是数学推导,不是真实的实验,而是理想实验。
伽利略设想:如图1在A点悬一单摆,拉至AB时放开,在忽略空气阻力的情况下,摆球会沿着弧线升至对面的C处。
如果在摆线经过的E或F处钉上小钉子,可以使摆球沿不同的弧线上升至同一水平高度G、H,由此得到单摆的等高性结论。
以单摆的等高性为基础,伽利略进一步设想,如图2中从A点释放一个光滑坚硬的小球,让它沿坚硬光滑的斜面AB下落。
到达B点后,小球将以获得的速度沿对面的BC、BD或BE中的某一斜面上升至通过A点的水平面,比较斜面BC、BD和BE,倾角越来越小,斜面越来越长,即小球在斜面上走过的距离越来越远,运动的时间越来越长。
当斜面的倾角为零而成为水平面BF时,物体由于不可能达到A点的高度而永远地运动下去。
至此,伽利略得出结论:“任何速度一旦施加给一个运动着的物体,只要除去加速或减速的外因,此速度就可以保持不变……”伽利略的结论从根本上否定了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误论断,指出力与运动的正确关系是:力是改变物体运动状态的原因。
伽利略从单摆等高性的理想实验到理想斜面实验,忽略了空气阻力和摩擦力,而这些忽略在现实中都是无法真正实现的。
在真实的实验中,人们可以用各种方法减小空气阻力和摩擦力,但永远也无法彻底消除它们,因而人们无法用真实的实验去验证这些理想化的设想,但是,伽利略的理想实验,不仅让人们觉得合情合理,而且使人们透过了事物的表面现象,看到了事物的本质。
物理学上最著名的十个实验在物理学中,有一类特殊的实验,这种实验却可以挑战前人的结论,建立新的理论,甚至引发人们对世界认识的重新思考。
小编在这里整理了相关知识,快来学习学习吧!物理学上最著名的十个实验1、惯性原理自从亚里士多德时代以来,人们一直以为力是运动的原因,没有力的作用物体的运动都会静止。
直到伽利略提出了下面这一个家喻户晓的思想实验,人们才知道了惯性原理——一个不受任何外力(或者合外力为0)的物体将保持静止或匀速直线运动:设想一个一个竖直放置的V字形光滑导轨,一个小球可以在上面无摩擦的滚动。
让小球从左端往下滚动,小球将滚到右边的同样高度。
如果降低右侧导轨的斜率,小球仍然将滚动到同样高度,此时小球在水平方向上将滚得更远。
斜率越小,则小球为了滚到相同高度就必须滚得越远。
此时再设想右侧导轨斜率不断降低以至于降为水平,则根据前面的经验,如果无摩擦力阻碍,小球将会一直滚动下去,保持匀速直线运动。
在任何实际的实验当中,因为摩擦力总是无法忽略,所以任何真实的实验都无法严格地证明惯性原理,这也正是古人没有得出惯性原理的原因。
然而思想实验就可以做到,仅仅通过日常经验的延伸就可以让任何一个理性的人相信惯性原理的正确性,这一最简单的思想实验足以体现出思想实验的锋芒!2、两个小球同时落地仍是受亚里士多德的影响,伽利略之前的人们以为越重的物体下落越快,而越轻的物体下落越慢。
伽利略在比萨斜塔上的著名实验人尽皆知,可是很多人不知道的是,其实在这之前伽利略已经通过一个思想实验证明了两个小球必须同时落地:如果亚里士多德的论断是对的话,那么不妨设想把一个重球和一个轻球绑在一起下落。
由于重的落得快而轻的落得慢,轻球会拖拽住重球给它一个阻力让它减速,因此俩球的下落速度应该会介于重球和轻球下落速度之间。
然而,如果把两个球看成一个整体,则总重量大于重球,它应当下落得比重球单独下落时更快的。
于是这两个推论之间自相矛盾,亚里士多德的论断错误,两个小球必须同时落地。
物理学史上的著名“理想实验”物理学史上的著名理想实验在物理学发展的历史中,理想实验以其独特方式在物理学发展的许多关键时刻发挥了重要作用,直接或间接地导致了许多物理规律的发现和物理理论的建立。
下面我们一起欣赏物理学史上的著名理想实验,感怀物理学家的睿智。
1伽利略的“理想斜面”实验力与物体的运动的关系是力学的一个最基本的问题。
亚里士多德认为:物体的运动是由于外力的作用,当外力的作用停止时,运动的物体就会静止,所以力是维持物体运动的原因。
亚里士多德这一观点与人们的一些生活经验相一致,正是由于这样的原因,亚里士多德的观点易于被人们接受,以至于长期以来被人们奉为真理。
彻底推翻亚里士多德错误观点的是伽利略。
伽利略凭借的有力武器不是数学推导,不是真实的实验,而是理想实验。
伽利略设想:如图1在A点悬一单摆,拉至AB时放开,在忽略空气阻力的情况下,摆球会沿着弧线升至对面的C 处。
如果在摆线经过的E或F处钉上小钉子,可以使摆球沿不同的弧线上升至同一水平高度G、H,由此得到单摆的等高性结论。
以单摆的等高性为基础,伽利略进一步设想,如图2中从A点释放一个光滑坚硬的小球,让它沿坚硬光滑的斜面AB下落。
到达B点后,小球将以获得的速度沿对面的BC、BD或BE中的某一斜面上升至通过A点的水平面,比较斜面BC、BD和BE,倾角越来越小,斜面越来越长,即小球在斜面上走过的距离越来越远,运动的时间越来越长。
当斜面的倾角为零而成为水平面BF时,物体由于不可能达到A点的高度而永远地运动下去。
至此,伽利略得出结论:“任何速度一旦施加给一个运动着的物体,只要除去加速或减速的外因,此速度就可以保持不变……”伽利略的结论从根本上否定了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误论断,指出力与运动的正确关系是:力是改变物体运动状态的原因。
伽利略从单摆等高性的理想实验到理想斜面实验,忽略了空气阻力和摩擦力,而这些忽略在现实中都是无法真正实现的。
在真实的实验中,人们可以用各种方法减小空气阻力和摩擦力,但永远也无法彻底消除它们,因而人们无法用真实的实验去验证这些理想化的设想,但是,伽利略的理想实验,不仅让人们觉得合情合理,而且使人们透过了事物的表面现象,看到了事物的本质。
物理学史一、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。
有哪些经典的物理实验?详细描述原理有很多经典的物理实验,可以用来测试和阐述物理原理。
以下是一些常见和著名的物理实验及其原理:1.光电效应实验:这个实验演示了光中的光子和金属中的电子相互作用,从而产生电流。
当光照射在金属表面时,光子将能量传递给电子,使电子跳出金属表面。
这个过程反映了量子力学原理,表明光同时具有波动和粒子性。
2.杨氏双缝实验(Young's double-slit experiment):这个实验展示了波的干涉现象。
当光从两个相隔很小的缝隙穿过时,光的波在空间中相互叠加,产生明暗相间的干涉图案。
这个实验阐述了光的波动性,以及干涉是由波的叠加原理导致的现象。
3.密立根(实际是J.J. 汤姆森;J.J Thomson)的阴极射线实验和油滴实验(Electronic discovery experimental and oil-drop experiment):这些实验被用来探究电子的存在和性质。
在阴极射线实验中,汤姆森发现了带负电荷的粒子(即电子),证明了原子内部有组成成分。
密立根的油滴实验则通过测量带电的油滴在电场中的运动,可以精确测量出单个电子的电荷。
4.万有引力常数实验(卡文迪许实验,Cavendish experiment):这个实验通过测量悬挂在细线上的小球之间的引力,计算了万有引力常数。
实验装置包括一个由两个小球组成的水平悬挂杆,这个杆可以自由旋转。
当将另外两个更大质量的球放在小球附近时,万有引力会使悬挂杆发生微小的转动。
通过测量这个转动,可以计算出万有引力常数,从而验证了牛顿引力公式。
5.磁场中的导体实验:这个实验演示了由于电流在磁场中的导体周围产生了磁场,导致导体受到力的影响。
将一个导体放置在外部磁场中,在导体中通以电流。
根据安培定律,导体中的电流与外部磁场相互作用,产生一个施加在导体上的力。
这个实验验证了电磁力的存在及其与电流和磁场的关系。
6.费兰德(Faraday)的电磁感应实验:这个实验展示了电磁感应现象,即通过改变磁场来产生电流。
科学史上十大著名实验1. 突触传递的Sharpless实验:1945年,美国科学家罗伯特·夏普尔斯(Robert Sharpless)完成了一项关于突触传递的实验,该实验表明,突触传递在脑和神经传导中具有重要作用。
2. 佩尔蒙特氏实验:1862年,法国科学家居里夫人(Marie Curie)完成了一项有关佩尔蒙特(périméthèse)的实验,从而证实了水滴层原理并支持了放射性元素的存在。
3. 亚里士多德真空实验:公元前330年,古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle)进行了一项真空实验,实验表明:气体不仅可以扩散,而且也可以应用于低压环境中。
4. 穆勒实验:1903年,德国物理学家威廉·穆勒(Wilhelm Mueller)发现了聚变现象,这一发现成为探索核反应的重要步骤,也是实验物理学的重要基石。
5. 理查德·瓦特实验:1882年,俄罗斯物理学家理查德·瓦特(RichardT. Watt)发明了一种可测量温度场及其变化的原理,该原理后来被称为“瓦特定律”,并成为物理实验的典范。
6. 勒索士实验:1827年,英国化学家约翰·勒索士(John Dalton)完成了一系列“质量守恒实验”,提出了原子理论,明确了物质的基本单元便是原子,这对进一步探究物质的内在结构有着重要意义。
7. 克拉克律仪实验:1873年,英国物理学家约翰·克拉克(John Clark)开发出可用来测量光速的KCalibre律仪,以具体的数字幅度验证了光在实验中的行为,也是科学技术史上的里程碑。
8. 劳伦斯缩小实验:在1660年代,英国物理学家克里斯托弗·劳伦斯(Christopher Laurence)开展了一项有关摩擦力的实验,提出了劳伦斯缩小定律,为研究宏观世界的材料结构奠定了基础。
9. 卡斯卡尔勃朗特实验:1887年,德国物理学家卡尔·斯特林,卡斯卡尔-勃朗特(Carl Stellen)完成了一项实验,它在建模晶体表面结构方面发挥了非常重要的作用,也为材料科学建立了基础。
十大经典物理实验有趣的物理冷知识光速并非每秒30W千米这个结论是正确的。
其实,物理老师并没有蒙了大家,而是物理老师觉得真正的光速与每秒30W千米是在差不了多少、现在物理学界公认的真空中的光速为299792.458千米、这一数值与30W确实所差无几、、但是严格来说是不同的。
而且,光在其它介质中传播速度比在真空中的速度小、它与风速一样,会受到不同阻力而变化。
例如:光在水中的速度约为每秒22.5W千米,在玻璃中速度约为每秒20W千米,在冰中的速度约为每秒23W千米,在酒精中的速度约为每秒22W千米、厚玻璃杯遇热更容易炸掉是不是又逆了你的思维如果问你,“薄玻璃杯和厚玻璃杯,在倒入热水时哪个更容易炸裂”相信你会用直觉说薄被子容易炸裂。
其实事实正好相反。
通常,如果玻璃杯是凉的,如果突然倒入热水,其内壁由于受热胀冷缩的影响会迅速膨胀,而由于玻璃是热的不良导体,如果杯壁很厚,热量就不能快速传到外壁,这就会造成内壁膨胀而外壁不变的情况,所以就会造成玻璃杯的炸裂、相反就不容易爆炸。
防辐射服可靠么根据电磁辐射的原理,在不穿防护服的情况下,有辐射照射到人体,人体只会吸收一小部分,然后把绝大部分的辐射都反射出去。
但是穿了防辐射服后,辐射会从衣服的下端,袖口等所有的缝隙射入,但却无法反射出去,而是在辐射服内进行多次反射后交汇叠加,反而会使辐射强增大作用于人体。
也就是说,只有像宇航员那样的全封闭式屏蔽服,人体才有可能不接触电磁辐射。
肥皂泡其实比太阳还“热”科学家经过测量得知,当液态的肥皂泡猛烈地收缩爆掉时,它的内部温度约为2W℃、、这几乎是太阳表面温度的4倍。
为什么一个小小的泡沫会在破裂时产生这么高的温度呢某些科学的家们解释说,肥皂泡在爆裂的一瞬间,其内部的分子、原子之间反省了激烈的碰撞,于是会使温度急剧增加、、呐、、为什么感觉不到呢那是因为这个“一瞬间”实在短暂、、就像我们用手在火焰上迅速划过而感觉不到火焰的高温一样。
历史上的十大经典物理实验排行榜历史上的十大经典物理实验按时间先后顺序依次为:1.埃拉托色尼测量地球圆周2.伽利略的自由落体试验03.伽利略的加速度试验4.牛顿的棱镜分解太阳光5.卡文迪许扭秤试验6.托马斯·杨的光干涉试验7.让·傅科钟摆试验8.罗伯特·密立根的油滴试验9.卢瑟福发现核子10.托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉试验历史上的经典物理实验排行榜历史上的十大经典物理实验排行榜第一位:托马斯·杨的双缝演示应用于电子干涉试验牛顿和托马斯·杨对光的性质研究得出的结论都不完全正确。
1、1638年,意大利物理学家伽利略①论证重物体不会比轻物体下落得快;②伽利略通过斜面理想实验和逻辑推理由牛顿总结得出牛顿第一定律;伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比2、英国科学家牛顿1683年,提出了三条运动定律。
1687年,发表万有引力定律;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;3、17世纪,伽利略理想斜面实验指出: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;4、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。
5、17世纪德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;6、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。
7、1752年,富兰克林命名正负电荷8、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。
9、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(洛仑兹力)的观点。
10、1831年英国物理学家法拉第(1)发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;(2)提出电荷周围有电场,并用简洁方法描述了电场—电场线。
11、1834年,楞次确定感应电流方向的定律。
12、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。
13.人类对天体的认识从“地心说—托勒密”到“日心说—哥白尼”到“开普勒定律”再到“牛顿的万有引力定律”。
直到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万有引力定律1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx)2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2 并给以实验检验;推断并检验得出,无论物体轻重如何,其自由下落的快慢是相同的;通过斜面实验,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。