¿Alguien puede ayudarme a clasificar los puntos del examen de historia de la física para la física de la escuela secundaria?
1. Mecánica:
1. En 1638, el físico italiano Galileo utilizó el razonamiento científico en "Diálogo de dos nuevas ciencias" para demostrar que los objetos pesados no caerán más rápido que los ligeros. Estudió el movimiento de caída libre de la siguiente manera:
Propuso una hipótesis: el movimiento de caída libre es el movimiento de velocidad variable más simple que cambia el tiempo de manera uniforme.
Razonamiento matemático: Desde el principio La suma de. Se obtienen las velocidades promedio de movimiento uniformemente variable con velocidad cero y velocidad final v, luego use la fórmula anterior para eliminar v, y obtenga eso;
Verificación experimental: dado que el tiempo de caída libre es demasiado corto, la verificación directa es difícil. Galileo utilizó una bola de cobre para rodar por una pendiente con poca resistencia. Cientos de experimentos han demostrado que: ;Cambiar a diferentes. masas Cuando la bola se mueve a lo largo del mismo plano inclinado, la relación entre el desplazamiento y el cuadrado del tiempo permanece sin cambios, lo que indica que pequeñas bolas de diferentes masas se mueven en línea recta a una velocidad uniforme a lo largo del mismo plano inclinado. ángulo de inclinación del plano inclinado y repita el experimento anterior. Se concluye que la relación cambia con el plano inclinado. Aumenta con el aumento del ángulo de inclinación, lo que significa que la aceleración de la bola que se mueve a una velocidad uniforme aumenta con el. aumento del ángulo de inclinación de la pendiente.
Extrapolación razonable: extrapola la conclusión al caso en el que el ángulo de inclinación de la pendiente es de 90° y el movimiento de la bola se convierte en caída libre. Galileo creía que la bola aún mantiene la propiedad de movimiento uniforme en este punto. tiempo. (Las conclusiones extraídas por extrapolación no son necesariamente correctas y deben verificarse experimentalmente)
Nota: la investigación de Galileo sobre la caída libre creó un método científico para estudiar las leyes de la naturaleza. (Recordemos el experimento de la inclinación ideal)
2. En 1683, el científico británico Newton propuso tres leyes del movimiento en su libro "Principios matemáticos de la filosofía natural".
3. En el siglo XVII, Galileo señaló mediante el método experimental ideal: Si no hay fricción, un objeto que se mueve en el plano horizontal seguirá moviéndose a esta velocidad. El físico francés Descartes del mismo. período señaló además: Si no es por otra razón, un objeto en movimiento continuará moviéndose en línea recta a la misma velocidad, sin detenerse ni desviarse de su dirección original.
4. La mecánica cuántica establecida a principios del siglo XX y la teoría especial de la relatividad propuesta por Einstein indican que la mecánica clásica no es aplicable a partículas microscópicas y objetos en movimiento a alta velocidad.
5. En el siglo XVII, el astrónomo alemán Kepler propuso las tres leyes de Kepler; Newton publicó oficialmente la ley de la gravitación universal en 1687, en 1798 el físico británico Cavendish utilizó un dispositivo de equilibrio de torsión para hacerla más grande; exacto La Tierra midió la constante gravitacional (que incorpora las ideas de amplificación y conversión); en 1846, los científicos aplicaron la ley de la gravitación universal para calcular y observar a Neptuno;
6. El cohete inventado en la dinastía Song de mi país tiene el mismo principio que los cohetes modernos, pero la estructura de los cohetes modernos es compleja y la velocidad máxima que puede alcanzar depende principalmente de la velocidad del chorro y la relación de masa (la relación de masa del cohete cuando comienza a volar hacia la masa cuando se quema el combustible); los cohetes de múltiples etapas son generalmente cohetes de tres etapas, y mi país se ha convertido en el tercer país en dominar la tecnología espacial tripulada.
7. En el siglo XVII, el físico holandés Huygens determinó la fórmula periódica de un péndulo simple. Un péndulo simple con un período de 2 segundos se llama péndulo de segundos.
8. El físico austriaco Doppler (1803-1853) descubrió por primera vez el fenómeno de que el observador siente un cambio de frecuencia debido al movimiento relativo entre la fuente de onda y el observador: el efecto Doppler. (A medida que se acercan, f aumenta; a medida que se alejan, f disminuye)
2 Ciencia térmica:
1. que las partículas de polen suspendidas en el agua están constantemente El fenómeno del movimiento irregular del suelo - movimiento browniano.
2. A mediados del siglo XIX, la ley de conservación de la energía fue finalmente determinada por el médico alemán Meyer, el físico británico Joule y el erudito alemán Helmholtz.
3. En 1850, Clausius propuso una expresión cualitativa de la segunda ley de la termodinámica: es imposible transferir calor de un objeto de baja temperatura a uno de alta temperatura sin provocar otros efectos, lo que se llama. La expresión de Clausius. Al año siguiente, Kelvin propuso otra afirmación: Es imposible tomar calor de una sola fuente de calor y convertirlo completamente en trabajo útil sin producir otros efectos, lo que se denomina afirmación de Kelvin.
4. En 1848, Kelvin propuso la escala de temperatura termodinámica y señaló que el cero absoluto (-273,15 ℃) era el límite inferior de temperatura. T=t+273.15K
La tercera ley de la termodinámica: el cero termodinámico es inalcanzable.
3. Electromagnetismo:
1. En 1785, el físico francés Coulomb utilizó el experimento del equilibrio de torsión para descubrir la ley de interacción entre cargas: la ley de Coulomb. (Transformación)
2. En 1752, Franklin verificó que los rayos son una forma de electricidad a través de un experimento con cometas en Filadelfia, unificó la electricidad del cielo y la electricidad de la tierra, e inventó el pararrayos.
3. En 1826, el físico alemán Ohm (1787-1854) obtuvo la ley de Ohm mediante experimentos.
4. En 1911, el científico holandés Onnes descubrió que cuando la temperatura de la mayoría de los metales cae a un cierto valor, la resistencia cae repentinamente a cero, un fenómeno llamado superconductividad.
5. Entre 1841 y 1842, Joule y Lenz descubrieron de forma independiente la ley de los efectos térmicos que se producen cuando la corriente eléctrica pasa a través de conductores, que se denomina ley de Joule-Lenz.
6. En 1820, el físico danés Oersted descubrió que la corriente eléctrica puede desviar la aguja magnética circundante, lo que se denomina efecto magnético de la corriente eléctrica.
Ampere descubrió que dos cables paralelos que transportan corriente en la misma dirección se atraen, mientras que los cables paralelos que transportan corriente en direcciones opuestas se repelen; también propuso la hipótesis de la corriente molecular de Ampere.
El físico holandés Lorenz propuso la idea de que las cargas en movimiento generan un campo magnético y que el campo magnético ejerce una fuerza sobre las cargas en movimiento (fuerza de Lorentz).
7. Aston, alumno de Thomson, diseñó un espectrómetro de masas que podría usarse para medir la masa de partículas cargadas y analizar isótopos.
En 1932, el físico estadounidense Lorenz inventó el ciclotrón, que puede producir una gran cantidad de partículas de alta energía en el laboratorio. (La energía cinética máxima sólo depende del campo magnético y del diámetro de la caja en forma de D. El período de movimiento circular de la partícula cargada es el mismo que el período de la fuente de alimentación de alta frecuencia; pero cuando la energía cinética de la partícula es muy grande y la velocidad es cercana a la velocidad de la luz; según la teoría especial de la relatividad, la masa de la partícula aumenta significativamente con la velocidad. El período de giro de las partículas en un campo magnético cambia y es difícil avanzar más. aumentar la velocidad de las partículas.
8. En 1831, el físico británico Faraday descubrió las condiciones y leyes para generar corriente eléctrica mediante campos magnéticos: el fenómeno de la inducción electromagnética. , Lenz publicó la ley para determinar la dirección de la corriente inducida.
9 En 1832, Henry descubrió el fenómeno de la autoinducción, es decir, mientras estudiaba la corriente inducida, descubrió que hay un cambio en ella. La corriente. El circuito en sí causa el fenómeno de la fuerza electromotriz inducida. El principio de funcionamiento de las lámparas fluorescentes es una de sus aplicaciones para eliminar su influencia propuesta por el físico británico "Teoría dinámica del campo electromagnético". Las ecuaciones básicas del campo electromagnético, más tarde llamadas ecuaciones de Maxwell, predijeron la existencia de ondas electromagnéticas, señalaron que la luz es una onda electromagnética y sentaron las bases para la teoría electromagnética de la luz. Una onda transversal (observe la imagen en la página 243 de. Volumen 2).
En 1887, el físico alemán Hertz confirmó experimentalmente la existencia de ondas electromagnéticas y determinó que la velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas es igual a la velocidad de la luz.
4. Óptica:
1. Desde el 468 a.C. hasta el 376 a.C., Mo Zhai y sus discípulos de mi país registraron la propagación lineal de la luz, la formación de sombras, el reflejo de la luz, los espejos planos y las imágenes de espejos esféricos. otros fenómenos son los trabajos ópticos más antiguos del mundo.
2. En 1849, el físico francés Fizeau midió por primera vez la velocidad de la luz en la Tierra. Más tarde, muchos científicos utilizaron métodos más precisos para determinar la velocidad de la luz. como el método del prisma giratorio del físico estadounidense Michelson (tenga en cuenta el método de medición)
3. En 1621, el matemático holandés Snell encontró la ley entre el ángulo incidente y el ángulo de refracción: -La ley de refracción.
4. Respecto a la naturaleza de la luz: En el siglo XVII se formaron claramente dos teorías: una es la teoría de las partículas defendida por Newton, que cree que la luz es un tipo de partícula material emitida por la fuente de luz; La primera es la teoría ondulatoria propuesta por el físico holandés Huygens, que cree que la luz es una determinada onda que se propaga en el espacio. Ninguna teoría puede explicar todos los fenómenos luminosos observados en aquella época, en 1801, el físico británico Thomas. Young observó con éxito el fenómeno de interferencia de la luz.
En 1818, los científicos franceses Fresnel y Poisson calcularon y observaron experimentalmente la difracción del disco de la luz: el punto brillante de Poisson.
En 1864, el físico británico Maxwell. Predijo la existencia de ondas electromagnéticas y señaló que la luz es un tipo de onda electromagnética. Fue confirmado por Hertz en 1887.
En 1895, el físico alemán Roentgen descubrió los rayos X (rayos Roentgen) y tomó la primera fotografía del mundo con rayos X del cuerpo humano de la mano de su esposa.
En 1900, el físico alemán Planck propuso que la emisión y absorción de ondas electromagnéticas no son continuas, sino una a una, para poder explicar las leyes de la radiación térmica de los objetos, acercando la física al mundo cuántico. Inspirándose en ella, Einstein propuso en 1905 la teoría del fotón, que explicó con éxito la ley del efecto fotoeléctrico. (La explicación de la mecánica cuántica se encuentra en el Volumen 3, P56)
En 1922, cuando el físico estadounidense Compton estaba estudiando la dispersión de los rayos X por los electrones en el grafito (el efecto Compton), confirmó que la naturaleza de las partículas ligeras . (Muestra que la ley de conservación del impulso y la ley de conservación de la energía se aplican a las partículas microscópicas al mismo tiempo)
La luz tiene dualidad onda-partícula. La luz es una onda electromagnética, una onda de probabilidad y. una onda transversal (la polarización de la luz muestra que la luz es una onda transversal).
En la teoría electromagnética de la luz, debemos prestar atención al espectro electromagnético (Volumen 3, P31), y también al espectro atómico (que implica análisis espectral, Vol 3, P50)
5. 1913, Dinamarca El físico Bohr propuso su propia hipótesis de la estructura atómica, explicó y predijo con éxito el espectro electromagnético de la radiación de los átomos de hidrógeno y sentó las bases para el desarrollo de la mecánica cuántica. (Deje en claro sus limitaciones)
6. En 1924, el físico francés de Broglie predijo audazmente que las partículas físicas exhibirían volatilidad bajo ciertas condiciones; en 1927, los físicos estadounidenses y británicos obtuvieron el patrón de difracción del haz de electrones; el cristal metálico. En comparación con los microscopios ópticos, los microscopios electrónicos tienen mucha menos influencia de los fenómenos de difracción y mejoran enormemente sus capacidades de resolución. Las capacidades de resolución de los microscopios de protones son incluso mayores. (Volumen 3, P54)
5. Física Atómica:
1. En 1897, Thomson descubrió los electrones utilizando un tubo de rayos catódicos, lo que indica que los átomos se pueden dividir y tienen estructuras internas complejas. , y propuso el modelo de átomos de la torta de azufaifa.
2. De 1909 a 1911, el físico británico Rutherford y sus ayudantes realizaron experimentos de dispersión de partículas alfa y propusieron un modelo de estructura nuclear de los átomos. A partir de resultados experimentales se estima que el diámetro nuclear es del orden de 10 a 15 m.
3. En 1896, el físico francés Becquerel descubrió el fenómeno de la radiación natural, que demostró que los núcleos atómicos también tienen estructuras internas complejas.
Los fenómenos de radiación natural incluyen dos tipos de desintegración (α, β) y tres tipos de rayos (α, β, γ). Entre ellos, los rayos γ se irradian cuando el nuevo núcleo se encuentra en un estado excitado después. decaimiento y transiciones a un nivel de energía bajo. La velocidad de desintegración (vida media) no tiene nada que ver con el estado físico y químico del átomo.
4. En 1919, Rutherford bombardeó núcleos de nitrógeno con partículas alfa, logrando la primera transformación artificial de núcleos atómicos y descubriendo los protones.
Se predijo que existe otro tipo de partícula en el núcleo atómico, la cual fue descubierta por su alumno Chadwick en 1932 cuando las partículas alfa bombardearon el núcleo de berilio. A partir de esto, la gente se dio cuenta de que está compuesto el núcleo atómico. de protones y neutrones.
5. En diciembre de 1939, cuando el físico alemán Hahn y su asistente Strassmann bombardearon núcleos de uranio con neutrones, los núcleos de uranio se fisionaron. En 1942, bajo el liderazgo de Fermi, Szilard y otros, Estados Unidos construyó su primer reactor de fisión (compuesto por barras de uranio enriquecido, barras de control, moderador, capa protectora de cemento, etc.).
6. En 1952, Estados Unidos hizo explotar la primera bomba de hidrógeno del mundo (reacción de fusión, reacción termonuclear). Una posible forma de controlar artificialmente la fusión nuclear es utilizar alta presión generada por potentes láseres para irradiar pequeñas partículas de combustible nuclear.
7. Física de partículas moderna:
El positrón se descubrió en 1932 y el modelo de quark se propuso en 1964;
Las partículas se dividen en tres categorías principales: mediadores, que transmiten diversas partículas que interactúan, como como fotones;
Se componen leptones, partículas que no participan en interacciones fuertes como electrones y neutrinos;
Hadrones, partículas que participan en interacciones fuertes como protones y neutrones; Las partículas más básicas están compuestas de quarks y la carga de los quarks puede ser una carga elemental.