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为什么"场"这个概念是伴随电磁现象出现的,在牛顿发现万有引力定律的时候并没有提出引力场

时间: 2023-02-08 14:01:40 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 89次

为什么"场"这个概念是伴随电磁现象出现的,在牛顿发现万有引力定律的时候并没有提出引力场

关于爱因斯坦

少年时代

20世纪最伟大的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(Albert.Einstein)1879年3月14日出生在德国西南的乌耳姆城,一年后随全家迁居慕尼黑。爱因斯坦的父母都是犹太人,父亲赫尔曼·爱因斯坦和叔叔雅各布·爱因斯坦合开了一个为电站和照明系统生产电机、弧光灯和电工仪表的电器工厂。母亲玻琳是受过中等教育的家庭妇女,非常喜欢音乐,在爱因斯坦六岁时就教他拉小提琴。

爱因斯坦小时候并不活泼,三岁多还不会讲话,父母很担心他是哑巴,曾带他去给医生检查。还好小爱因斯坦不是哑巴,可是直到九岁时讲话还不很通畅,所讲的每一句话都必须经过吃力但认真的思考。

在四、五岁时,爱因斯坦有一次卧病在床,父亲送给他一个罗盘。当他发现指南针总是指着固定的方向时,感到非常惊奇,觉得一定有什么东西深深地隐藏在这现象后面。他一连几天很高兴的玩这罗盘,还纠缠着父亲和雅各布叔叔问了一连串问题。尽管他连“磁”这个词都说不好,但他却顽固地想要知道指南针为什么能指南。这种深刻和持久的印象,爱因斯坦直到六十七岁时还能鲜明的回忆出来。

爱因斯坦在念小学和中学时,功课属平常。由于他举止缓慢,不爱同人交往,老师和同学都不喜欢他。教他希腊文和拉丁文的老师对他更是厌恶,曾经公开骂他:“爱因斯坦,你长大后肯定不会成器。”而且因为怕他在课堂上会影响其他学生,竟想把他赶出校门。

爱因斯坦的叔叔雅各布在电器工厂里专门负责技术方面的事务,爱因斯坦的父亲则负责商业的往来。雅各布是一个工程师,自己就非常喜爱数学,当小爱因斯坦来找他问问题时,他总是用很浅显通俗的语言把数学知识介绍给他。在叔父的影响下,爱因斯坦较早的受到了科学和哲学的启蒙。

父亲的生意做得并不好,但却是一个乐观和心地善良的人,家里每星期都有一个晚上要邀请来慕尼黑念书的穷学生吃饭,这样等于是救济他们。其中有一对来自立陶宛的犹太兄弟麦克斯和伯纳德,他们都是学医科的,喜欢阅读书籍、兴趣广泛。他们被邀请来爱因斯坦家里吃饭,并和羞答答、长着黑头发和棕色眼睛的小爱因斯坦交成了好朋友。

麦克斯可以说是爱因斯坦的“启蒙老师”,他借了一些通俗的自然科学普及读物给他看。麦克斯在爱因斯坦十二岁时,给了他一本施皮尔克的平面几何教科书。爱因斯坦晚年回忆这本神圣的小书时说:“这本书里有许多断言,比如,三角形的三个高交于一点,它们本身虽然并不是显而易见的,但是可以很可靠地加以证明,以致任何怀疑似乎都不可能。这种明晰性和可靠性给我留下了一种难以形容的印象。”

爱因斯坦还幸运地从一部卓越的通俗读物中知道了自然科学领域里的主要成果和方法,科普读物不但增进了爱因斯坦的知识,而且拨动了年轻人好奇的心弦,引起他对问题的深思。

爱因斯坦十六岁时报考瑞士苏黎世的联邦工业大学工程系,可是入学考试却告失败。他接受了联邦工业大学校长以及该校著名的物理学家韦伯教授的建议,在瑞士阿劳市的州立中学念完中学课程,以取得中学学历。

1896年10月,爱因斯坦跨进了苏黎世工业大学的校门,在师范系学习数学和物理学。他对学校的注入式教育十分反感,认为它使人没有时间、也没有兴趣去思考其他问题。幸运的是,窒息真正科学动力的强制教育,在苏黎世的联邦工业大学要比其他大学少得多。爱因斯坦充分的利用学校中的自由空气,把精力集中在自己所热爱的学科上。在学校中,他广泛的阅读了赫尔姆霍兹、赫兹等物理学大师的著作,他最着迷的是麦克斯韦的电磁理论。他有自学本领、分析问题的习惯和独立思考的能力。

早期工作

1900年,爱因斯坦从苏黎世工业大学毕业。由于他对某些功课不热心,以及对老师态度冷漠,被拒绝留校。他找不到工作,靠做家庭教师和代课教师过活。在失业一年半以后,关心并了解他才能的同学马塞尔·格罗斯曼向他伸出了援助的手。格罗斯曼设法说服自己的父亲把爱因斯坦介绍到瑞士专利局去作一个技术员。

爱因斯坦终身感谢格罗斯曼对他的帮助。在悼念格罗斯曼的信中,他谈到这件事时说,当他大学毕业时,“突然被一切人抛弃,一筹莫展的面对人生。他帮助了我,通过他和他的父亲,我后来才到了哈勒(时任瑞士专利局局长)那里,进了专利局。这有点象救命之恩,没有他我大概不致于饿死,但精神会颓唐起来。”

1902年2月21日,爱因斯坦取得了瑞士国籍,并迁居伯尔尼,等待专利局的招聘。1902年6月23日,爱因斯坦正式受聘于专利局,任三级技术员,工作职责是审核申请专利权的各种技术发明创造。1903年,他与大学同学米列娃.玛丽克结婚。

1900~1904年,爱因斯坦每年都写出一篇论文,发表于德国《物理学杂志》。头两篇是关于液体表面和电解的热力学,企图给化学以力学的基础,以后发现此路不通,转而研究热力学的力学基础。1901年提出统计力学的一些基本理论,1902~1904年间的三篇论文都属于这一领域。

1904年的论文认真探讨了统计力学所预测的涨落现象,发现能量涨落取决于玻尔兹曼常数。它不仅把这一结果用于力学体系和热现象,而且大胆地用于辐射现象,得出辐射能涨落的公式,从而导出维恩位移定律。涨落现象的研究,使他于1905年在辐射理论和分子运动论两方面同时做出重大突破。

1905年的奇迹

1905年,爱因斯坦在科学史上创造了一个史无前例奇迹。这一年他写了六篇论文,在三月到九月这半年中,利用在专利局每天八小时工作以外的业余时间,在三个领域做出了四个有划时代意义的贡献,他发表了关于光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论和狭义相对论这四篇重要论文。

1905年3月,爱因斯坦将自己认为正确无误的论文送给了德国《物理年报》编辑部。他腼腆的对编辑说:“如果您能在你们的年报中找到篇幅为我刊出这篇论文,我将感到很愉快。”这篇“被不好意思”送出的论文名叫《关于光的产生和转化的一个推测性观点》。

这篇论文把普朗克1900年提出的量子概念推广到光在空间中的传播情况,提出光量子假说。认为:对于时间平均值,光表现为波动;而对于瞬时值,光则表现为粒子性。这是历史上第一次揭示了微观客体的波动性和粒子性的统一,即波粒二象性。

在这文章的结尾,他用光量子概念轻而易举的解释了经典物理学无法解释的光电效应,推导出光电子的最大能量同入射光的频率之间的关系。这一关系10年后才由密立根给予实验证实。1921年,爱因斯坦因为“光电效应定律的发现”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。

这才仅仅是开始,阿尔伯特·爱因斯坦在光、热、电物理学的三个领域中齐头并进,一发不可收拾。1905年4月,爱因斯坦完成了《分子大小的新测定法》,5月完成了《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》。这是两篇关于布朗运动的研究的论文。爱因斯坦当时的目的是要通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动,来测定分子的实际大小,以解决半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题。

三年后,法国物理学家佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测。从而无可非议的证明了原子和分子的客观存在,这使最坚决反对原子论的德国化学家、唯能论的创始人奥斯特瓦尔德于1908年主动宣布:“原子假说已经成为一种基础巩固的科学理论”。

1905年6月,爱因斯坦完成了开创物理学新纪元的长论文《论运体的电动力学》,完整的提出了狭义相对论。这是爱因斯坦10年酝酿和探索的结果,它在很大程度上解决了19世纪末出现的古典物理学的危机,改变了牛顿力学的时空观念,揭露了物质和能量的相当性,创立了一个全新的物理学世界,是近代物理学领域最伟大的革命。

狭义相对论不但可以解释经典物理学所能解释的全部现象,还可以解释一些经典物理学所不能解释的物理现象,并且预言了不少新的效应。狭义相对论最重要的结论是质量守恒原理失去了独立性,他和能量守恒定律融合在一起,质量和能量是可以相互转化的。其他还有比较常讲到的钟慢尺缩、光速不变、光子的静止质量是零等等。而古典力学就成为了相对论力学在低速运动时的一种极限情况。这样,力学和电磁学也就在运动学的基础上统一起来。

1905年9月,爱因斯坦写了一篇短文《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》,作为相对论的一个推论。质能相当性是原子核物理学和粒子物理学的理论基础,也为20世纪40年代实现的核能的释放和利用开辟了道路。

在这短短的半年时间,爱因斯坦在科学上的突破性成就,可以说是“石破天惊,前无古人”。即使他就此放弃物理学研究,即使他只完成了上述三方面成就的任何一方面,爱因斯坦都会在物理学发展史上留下极其重要的一笔。爱因斯坦拨散了笼罩在“物理学晴空上的乌云”,迎来了物理学更加光辉灿烂的新纪元。

广义相对论的探索

狭义相对论建立后,爱因斯坦并不感到满足,力图把相对性原理的适用范围推广到非惯性系。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度这一古老实验事实找到了突破口,于1907年提出了等效原理。在这一年,他的大学老师、著名几何学家闵可夫斯基提出了狭义相对论的四维空间表示形式,为相对论进一步发展提供了有用的数学工具,可惜爱因斯坦当时并没有认识到它的价值。

等效原理的发现,爱因斯坦认为是他一生最愉快的思索,但以后的工作却十分艰苦,并且走了很大的弯路。1911年,他分析了刚性转动圆盘,意识到引力场中欧氏几何并不严格有效。同时还发现洛伦茨变化不是普适的,等效原理只对无限小区域有效……。这时的爱因斯坦已经有了广义相对论的思想,但他还缺乏建立它所必需的数学基础。

1912年,爱因斯坦回到苏黎世母校工作。在他的同班同学、母校任数学教授的格罗斯曼帮助下,他在黎曼几何和张量分析中找到了建立广义相对论的数学工具。经过一年的奋力合作,他们于1913年发表了重要论文《广义相对论纲要和引力理论》,提出了引力的度规场理论。这是首次把引力和度规结合起来,使黎曼几何获得实在的物理意义。

不过他们当时得到的引力场方程只对线性变换是协变的,还不具有广义相对论原理所要求的任意坐标变换下的协变性。这是由于爱因斯坦当时不熟悉张量运算,错误的认为,只要坚持守恒定律,就必须限制坐标系的选择,为了维护因果性,不得不放弃普遍协变的要求。

科学成就的第二个高峰

在1915年到1917年的3年中,是爱因斯坦科学成就的第二个高峰,类似于1905年,他也在三个不同领域中分别取得了历史性的成就。除了1915年最后建成了被公认为人类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论以外,1916年在辐射量子方面提出引力波理论,1917年又开创了现代宇宙学。

1915年7月以后,爱因斯坦在走了两年多弯路后,又回到普遍协变的要求。1915年10月到11月,他集中精力探索新的引力场方程,于11月4日、11日、18日和25日一连向普鲁士科学院提交了四篇论文。

在第一篇论文中他得到了满足守恒定律的普遍协变的引力场方程,但加了一个不必要的限制。第三篇论文中,根据新的引力场方程,推算出光线经过太阳表面所发生的偏转是1.7弧秒,同时还推算出水星近日点每100年的进动是43秒,完满解决了60多年来天文学的一大难题。

1915年11月25日的论文《引力的场方程》中,他放弃了对变换群的不必要限制,建立了真正普遍协变的引力场方程,宣告广义相对论作为一种逻辑结构终于完成了。1916春天,爱因斯坦写了一篇总结性的论文《广义相对论的基础》;同年底,又写了一本普及性的小册子《狭义与广义相对论浅说》。

1916年6月,爱因斯坦在研究引力场方程的近似积分时,发现一个力学体系变化时必然发射出以光速传播的引力波,从而提出引力波理论。1979年,在爱因斯坦逝世24年后,间接证明了引力波存在。

1917年,爱因斯坦用广义相对论的结果来研究宇宙的时空结构,发表了开创性的论文《根据广义相对论对宇宙所做的考察》。论文分析了“宇宙在空间上是无限的”这一传统观念,指出它同牛顿引力理论和广义相对论都是不协调的。他认为,可能的出路是把宇宙看作是一个具有有限空间体积的自身闭合的连续区,以科学论据推论宇宙在空间上是有限无边的,这在人类历史上是一个大胆的创举,使宇宙学摆脱了纯粹猜想的思辨,进入现代科学领域。

漫长艰难的探索

广义相对论建成后,爱因斯坦依然感到不满足,要把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场,也包括电磁场。他认为这是相对论发展的第三个阶段,即统一场论。

1925年以后,爱因斯坦全力以赴去探索统一场论。开头几年他非常乐观,以为胜利在望;后来发现困难重重,他认为现有的数学工具不够用;1928年以后转入纯数学的探索。他尝试着用各种方法,但都没有取得具有真正物理意义的结果。

1925年~1955年这30年中,除了关于量子力学的完备性问题、引力波以及广义相对论的运动问题以外,爱因斯坦几乎把他全部的科学创造精力都用于统一场论的探索。

1937年,在两个助手合作下,他从广义相对论的引力场方程推导出运动方程,进一步揭示了空间——时间、物质、运动之间的统一性,这是广义相对论的重大发展,也是爱因斯坦在科学创造活动中所取得的最后一个重大成果。

在同一场理论方面,他始终没有成功,他从不气馁,每次都满怀信心底从头开始。由于他远离了当时物理学研究的主流,独自去进攻当时没有条件解决的难题,因此,同20年代的处境相反,他晚年在物理学界非常孤立。可是他依然无所畏惧,毫不动摇地走他自己所认定的道路,直到临终前一天,他还在病床上准备继续他的统一场理论的数学计算。

最伟大的科学家的风格

爱因斯坦因为在科学上的成就,获得了许多奖状以及名誉博士的授予证书。如果一般人就会把这些东西高高挂起。可是爱因斯坦把以上的东西,包括诺贝尔奖奖状一起乱七八糟地放在一个箱子里,看也不看一眼。英费尔德说他有时觉得爱因斯坦可能连诺贝尔奖是什么意义都不知道。据说他在得奖的那一天,脸上和平日一样平静,没有显出特别高兴或兴奋。

少年时代的爱因斯坦在瑞士生活时,过的是穷学生的生活,他对物质生活要求不高,有一碟意大利面条加上一点酱他就感到很满意。成名后,成为教授以及后来为了躲避纳粹的迫害移民美国,他是有条件过很好的物质享受的,但是他仍保留像穷学生那样简朴无华的生活。

当爱因斯坦来到普林斯顿的高等科学研究所工作时,当局给了他相当的高薪——年薪一万六千美元,他却说:“这么多钱,是否可以给我少一点?给我三千美元就够了。”

爱因斯坦对自己的衣着也是不注意的,长年披着一件黑色皮上衣,不穿袜子,不结领带,裤子有时既没有绑皮带也没有吊带,他和人在黑板前讨论问题时,一面写黑板,一面要把那像要滑下的裤子用手拉住,这种情形是有些滑稽,而他的头发却留得长长的,不加修饰。这对当年“贵族学府”普林斯顿大学的学生来说是惊异的事,难怪他们要希望上帝叫他把头发剪掉。

爱因斯坦是很节俭的人,他在计算的纸上是两面都写,而且他把许多寄给他的信的信封裁开,当作计算的草稿纸,不让它们在进了纸篓之前失掉可以再利用的价值。爱因斯坦在外出时经常坐二、三等车,平时只吃一些简单的食物。

1909年7月,爱因斯坦应邀到日内瓦,参加隆重的日内瓦大学三百五十周年校庆和纪念建校人加尔文的庆祝活动,并接受日内瓦大学颁发给他的荣誉博士学位。在庆祝活动的游行中,学校里的显要人物和政府中的大人物,都身穿燕尾服、头戴高礼帽,或者身穿中世纪式的锈金长袍,头戴平顶丝帽,而爱因斯坦却穿着一套平时上街穿的衣服,戴着一顶草帽。对这次庆祝活动所举办的盛大宴会,爱因斯坦很不以为然,他对坐在旁边的人说,“如果加尔文还活着,他会堆起一大堆柴禾,因为搞这样的铺张浪费的盛宴而把我们全都烧死。”

爱因斯坦自己曾说过:“安逸和幸福,对我来说从来不是目的。我称这些伦理基础为猪倌的理想……”。他甚至拒绝自己被安排在上流社会中,而居于与众不同的地位,对社会上对他的特殊照顾感到愤怒。

爱因斯坦是很珍惜时间的人,他不喜欢参加社交活动与宴会,他曾讽刺地说:“这是把时间喂给动物园。”他集中精神专心的钻研,他不希望宝贵的时间消耗在无意义的社交谈话上。他也不想听那些奉承和赞扬的话。他认为:“一个以伟大的创造性观念造福于全世界的人,不需要后人来赞扬。他的成就本身就已经给了他一个更高的报答。”1929年3月,为了躲避五十寿辰的庆祝活动,他在生日前几天,就秘密跑到柏林近郊的一个花匠的农舍里隐居起来。

作为物理学革命中的伟大科学巨匠,爱因斯坦从来没有自认为是一个超人。他认识到,自己所走的道路是前人走过的道路的延伸,科学的新时代是在前人工作基础上的合理发展,因此他总是抱着感激和敬仰的心情赞赏前人的贡献。

在谈到相对论的创立时,他说:“相对论实在可以说是对麦克思韦和洛伦兹的伟大构思画了最后一笔,因为它力图把场物理学扩充到包括引力在内的一切现象。”爱因斯坦曾几次在信中对赞扬他的成就的朋友写道:“我完全知道我没有什么特殊的才能:兴趣、专一、顽强工作,以及自我批评使我达到我想要达到的理想境界。”

全人类命运的关注者

爱因斯坦热爱科学,也热爱人类。他没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外,一直关心着人类的文明和进步,并为之顽强、勇敢地战斗。他说过:“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义”,他自己正是这样去做的。

1914年4月,爱因斯坦接受德国科学界的邀请,迁居到柏林,8月即爆发了第一次世界大战。他虽身居战争的发源地,生活在战争鼓吹者的包围之中,却坚决地表明了自己的反战态度。9月,爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动。

10月,德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了所谓“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”。在“宣言”上签名的有九十三人,都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时,他断然拒绝了,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。这一举动震惊了全世界。

1917年,列宁领导的苏联社会主义革命胜利后,爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命,赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验,表示:“我尊敬列宁,因为他是一位有完全自我牺牲精神、全心全意为实现社会正义而献身的人。我并不认为他的方法是切合实际的,但有一点可以肯定:象他这种类型的人,是人类良心的维护者和再造者。”

1918年11月,德国工人和士兵在俄国十月革命胜利的影响和鼓舞下,发动起义,推翻了德皇威廉二世下台第三天,爱因斯坦即给他的母亲连续写了两张明信片,欢呼“伟大的事变发生了……亲身经历了这个事变是多么荣幸!”

在二十年代到三十年代初期,爱因斯坦基本上是一个绝对的和平主义者。但是,侵略和掠夺战争不断发生的现实,打破了他那美好的梦想。特别是1933年希特勒上台后,德国日益法西斯化,使爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免,促使他改变了自己的观点。他明确表示:“当法律和人类尊严必需保卫时,我们一定要战斗。自从法西斯的危险到来后,现在我不再相信绝对的被动的和平主义是有效的了。只要法西斯主义统治欧洲,那就不会有和平。”

由于爱因斯坦的进步活动,又因为他是犹太人,因而被德国纳粹分子列为重要的迫害对象,幸而他1932年底离开德国到美国讲学,才未遭毒手。他在柏林的住屋被查抄和捣毁,他的财产被没收,他的著作被焚毁,纳粹还悬赏二万马克要杀害他。面对纳粹分子暗杀的危险,爱因斯坦没有丝毫的畏惧,而是更坚定地战斗。当他的挚友劳厄写信劝他对政治问题采取明哲保身的态度时,他不顾个人安危,大声疾呼,指出法西斯就意味着战争,和平必须用武装来保卫,呼吁美国人民起来同法西斯作斗争。

在为人类的进步事业而战斗的历程中,爱因斯坦一直关心着被压迫、被奴役的国家和民族。他反对法西斯灭绝犹太人的暴行,为争取犹太人的生存权利而大声疾呼。但他也反对狭隘的犹太民族主义,希望看到犹太人“同阿拉伯人在和平共处的基础上达成公平合理的协议,而不希望创立一个犹太国”。他反对美国的种族歧视政策,支持黑人的解放运动,并呼吁“美国黑人在这个方向上所作的坚定的努力,应当得到大家的赞扬和支援”。

在五十年代美国麦卡锡份子兴风作浪的时期,麦卡锡参议员说他是“美国的第一敌人”,而一些狂热人士还造谣说他是共产份子,并且说他的前助手英费尔德从他那里知道原子弹的材料,准备供给苏联这些情报。事实上他除了担心纳粹能制造新式武器,在1939年8月2日向罗斯福总统建议这方面该进行研究写的一封信外,他以后完全不知道美国政府秘密从事原子弹的制造,一些从事这一工作的爱因斯坦的朋友也对他保密,不让他知道有这回事。但当他知道德国没有制成原子弹,而美国已造出原子弹后,他的心情感到沉重和不安。他说,如果他知道德国不会制造原子弹,他就不会为“打开这个潘多拉魔匣做任何事情。”

当爱因斯坦后来从无线电广播知道美国对广岛、长崎投下原子弹,杀伤许多平民时他感到非常痛心。他后来写了一封告美国公民书,说:“我们将此种巨大力量解放的科学家们,对于一切事物都要优先负起责任,必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类,而是用来增进人类的幸福方面。”1955年,爱因斯坦与罗素联名发表了反对核战争和呼吁世界和平的《罗素—爱因斯坦宣言》。

在1949年爱因斯坦写了一篇《为什么要社会主义?》的论文。在这里,他提出了现在看来还是正确的看法!“计划经济还不就是社会主义。计划经济本身可能伴随着对个人的完全奴役。社会主义的建成,需要解决这样一些极端困难的社会——政治问题,鉴于政治权力和经济权力的高度集中,怎样才有可能防止行政人员变成权力无限和傲慢自负呢?怎样能够使个人的权利得到保障,同时对于行政权力能够确保有一种民主的平衡力量呢?”

巨星陨落

1955年4月18日,人类历史上最伟大的科学家,阿尔伯特.爱因斯坦因主动脉瘤破裂逝世于美国普林斯顿。巨星陨落,举世同悲。

在爱因斯坦去世的前几天还录音对以色列广播,他说:“我们这时代最大的问题是人类分成两个互相对敌的阵营:共产世界和所谓的自由世界。由于“自由”及“共产”这两个词的意义对我很难理解,我宁愿用“东方”和“西方”的权力冲突来说,然而,这地球是圆的,这样“东方”和“西方”的真正精确意义也不能清楚。”

爱因斯坦生前不要虚荣,死后更不要哀荣。他留下遗嘱,要求不发讣告,不举行葬礼。他把自己的脑供给医学研究,身体火葬焚化,骨灰秘密的撒在不让人知道的河里,不要有坟墓也不想立碑。在把他的遗体送到火葬场火化的时候,随行的只有他最亲近的12个人,而其他人对于火化的时间和地点都不知道。

爱因斯坦在去世之前, 把他在普林斯顿默谢雨街112号的房子留给跟他工作了几十年的秘书杜卡斯小姐,并且强调:“不许把这房子变成博物馆。”他不希望把默谢雨街变成一个朝圣地。他一生不崇拜偶像,也不希望以后的人把他当作偶像来崇拜。

爱因斯坦曾经说过:“我自己不过是自然的一个极微小的部分”,他把一切献给了人类从自然界获得自由的征程,最后连自己的骨灰也回到了大自然的怀抱。但是正如英费尔德第一次与他接触时所感受到的那样:“真正的伟大和真正的高尚总是并肩而行的”,爱因斯坦的伟大业绩和精神永远留给了人类。
爱因斯坦因他的光子理论而获得诺贝尔物理学奖。其实爱因斯坦对相对论的贡献远为重要,但是诺贝尔评奖委员会对激进的相对论持谨慎的态度。事实上迄今诺贝尔奖从未为理论相对论家颁发过。引导爱因斯坦以及后代科学家生涯的最大动机,不是财富,不是名声,也不是别的更高尚的目标。他们的主要动机是科学的好奇心和科学的美学。

爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家。他是狭义相对论的重要发现者,他对量子理论的创立具有重大的贡献,而广义相对论,亦即现代引力论的建立,则应全部归功于他。

十九世纪末期,麦克斯韦成功地把电学和磁学统一在他的电磁理论中,从他的方程推导出,电磁波在真空中传播的速度刚好是光速,于是他断定光波应是电磁波的一种。麦克斯韦因为家族遗传的疾病,只活了四十八岁,因此没有看到电磁波实验的成功。在牛顿的绝对空间、绝对时间以及伽利略的旧的相对性原理框架中,只有以无限速度运动的物体,在相对匀速运动的坐标系中才具有相同的速度,即无限速度。而牛顿的万有引力认为是以无限速度传递的,所以在麦克斯韦之前,牛顿物理学被认为是自洽的,而电磁波是以有限速度传播的,在旧的相对论框架中,它的速度会因坐标系的选取而改变,这样他的方程只能在一个特定的坐标系中成立,这个坐标系被认为是相对于一种称为以太的媒介静止。于是寻求以太的存在便成为科学的主题。迈克尔逊 —— 莫雷实验的结果否认了以太的存在。爱因斯坦在 1905 年发表了一篇题为 “ 运动物体的电动力学 ” 的论文,指出如果将时间和空间组成四维的时空,而在参考系进行相对匀速运动时,时空坐标遵照所谓的洛伦兹线性变换,则一切物理定律包括麦克斯韦方程都应采取相同的形式。这样一来,以太的存在便完全是多余的。爱因斯坦在发
表狭义相对论之前是否知悉迈克尔 —— 莫雷的实验仍是科学史上的一个悬案。

这篇论文抛弃了牛顿的绝对时空观,导致物理学上的一场革命。由洛伦兹变换导出的尺缩、钟慢以及双生子佯谬都和人们的直觉相抵触。而著名的质能等效公式则是核能乃至核武器的理论根据。

1900 年普朗克为了解决黑体辐射的紫外灾难问题,提出了辐射的量子理论,即是光辐射必须采取一种称作量子的波包形式。但是只有在爱因斯坦提出光子理论之后,人们才真正接受光可以粒子即光子的形式存在。普朗克曾经是爱因斯坦关于狭义相对论第一篇论文的审稿人。既然光波可以作为粒子而存在,那么电子等物质粒子能否以波动而存在呢?这是法国的一名研究生德 · 布罗依的设想,爱因斯坦得知后立即支持这一激进的假说。这些都是量子理论发现的前奏。爱因斯坦因他的光子理论而获得诺贝尔物理学奖。其实爱因斯坦对相对论的贡献远为重要,但是诺贝尔评奖委员会对激进的相对论持谨慎的态度。事实上迄今诺贝尔奖从未为理论相对论家颁发过。终其一生,爱因斯坦从未接受量子理论为终极理论,他认为量子力学只是一种唯象理论,而终极理论必须是决定性的。我们知道,就现状而言,量子力学并不自洽。它仍然在忍受着爱因斯坦 —— 罗逊 —— 帕多尔斯基佯谬的折磨。近年的一些研究似乎在一定程度上解脱了薛定谔猫佯谬对它的折磨。

狄拉克把狭义相对论和量子力学相结合,得到了极富成果的量子场论。量子场论是描述一切微观粒子的理论框架。从狄拉克方程可以场论。量子场论是描述一切微观粒子的理论框架。从狄拉克方程可以推导出反粒子的概念。量子电动力学可能描述电子、光子、正电子的
湮灭、创生和相互转变。人们由此进而发展出当代粒子物理学。

爱因斯坦说过,如果他不发表狭义相对论,则在五年之内必有他人发表。其实当时洛伦兹和彭加莱已经非常接近这个结果了。可惜洛伦兹无法挣脱旧的时空观,而彭加莱又主要是一位杰出的数学家,因此只有眼光敏锐、思维深邃的爱因斯坦担任这项历史任务。值得提到
的是,当时洛伦兹已是世界闻名的物理学家,彭加莱是法国首位数学家,而爱因斯坦大学毕业后,连中学教员的职务都找不到,借助朋友介绍才在伯尔尼专利局任一名职员。

他接着说,如果他不在 1915 年发表广义相对论,则人们至少得等待五十年。这个估计是非常合情理的。广义相对论是狭义相对论和引力论相结合的成果。它的一个实验基础是伽利略在比萨斜塔进行的自由落体实验,即引力质量和惯性质量的等效性。但是为了充分阐释其物理含义,人们等待了三百年之久,也就是等待到广义相对论的发现。所以若不是爱因斯坦,再等待五十年是很有可能的。我们在浏览爱因斯坦文集第六卷时,就可以看到他所进行的多次不成功尝试,这是人类理智的蹒跚学步。他认为引力场和其他物质场不同,它是以时空的曲率来体现的,物质使时空弯曲,而时空又是物质的载体,脱离物质的时空曲率即是引力波。所谓广义相对论原理即是,物理定律对任何坐标变换都采用相同的形式,而狭义相对论原理是,物理定律只对任坐标变换都采用相同的形式,而狭义相对论原理是,物理定律只对任何洛伦兹线性变换都采取相同的形式。引力场由所谓的爱因斯坦方程所制约。它是非线性的,有别于以往所有的场方程。所以物质的运动方程被爱因斯坦方程所隐含。引力场方程是二阶的,以时空为自变量,以度规为因变量的带有椭圆型约束的双曲型偏微分方程。其复杂而美妙对任何曾与之打交道的人都留下深刻的印象。

在广义相对论的框架内,爱因斯坦进行了引力红移、水星近日点进动以及光线受引力场折射等计算。而他关于光线在太阳引力场附近受到折射的预言在 1919 年西非日食的观测中得到证实。他的方程如此难解,以至于他在这些计算中,使用的只是一个近似解,所依赖的主要是他的无比的物理洞察力。而球面对称的准确解 —— 史瓦兹解是在此之后才找到的。

他首次用引力场方程来研究宇宙的整体,开创了理论宇宙学的新学科。可惜由于稳态宇宙的观念是如此根深蒂固,使他拒绝了演化宇宙的解,他还为此在场方程中引进一项宇宙常数,从而人类失去了一项重大的科学预言机遇! 1929 年哈勃观察到星系光谱红移和距离的线性关系,即所谓哈勃定律。人们把红移归结于宇宙的膨胀,并断言宇宙是由于一百多亿年前的一次大爆炸产生的,这就是所谓的标准的大爆炸宇宙学。

他的场方程还得出紧致物体的引力坍缩的解,即史瓦兹解及其推广,这就是描述黑洞的解。但是爱因斯坦认为物质不可能如此紧致,并著文认为这是荒谬的。但是历史证明,黑洞是天体物理中最重要的物体,近年天文观测,使人们普遍认为在星系中心存在巨大质量的黑洞。事实上,宇宙本身和黑洞正是理论物理学最美妙的研究对象。如果撇开宇宙和黑洞,则物理学的光彩将会大为逊色!

爱因斯坦在布朗运动、作为激光机制的基础的辐射理论、玻色 —— 爱因斯坦统计及其凝聚现象都有关键性贡献。他和玻尔有关量子力学的论争是科学史上旷日持久的影响深远的事件。他坚信自然界中的一切相互作用都可统一成一种作用。统一场论是科学皇冠上的钻石!当代的超对称、超引力、超弦理论都是统一场论路途上的种种尝试。

相对论在近四十年来有了长足的进展,尤其经典相对论已成为成熟的学科。相对论在近世的进步,主要归功于彭罗斯和霍金。彭罗斯利用全局分析以及拓扑工具,赋予高深的相对论计算以鲜明的物理意义,以他命名的彭罗斯图对于时空犹如费因曼图对于粒子物理那样重要。霍金和彭罗斯一道证明了奇胜定理。他单独证明了黑洞面积定理以及黑洞视界面积代表黑洞的熵。他的黑洞蒸发理论把量子场论、广义相对论以及统计物理统一起来,其理论的瑰丽,犹如一道佛光,令人目眩神摇。而他的量子宇宙学的无边界假说,是研究宇宙创生的科学理论。

利用全局分析以及拓扑工具,赋予高深的相对论计算以鲜明的物理意。
笔者认为,引导爱因斯坦以及后代科学家生涯的最大动机,不是财富,不是名声,也不是别的更高尚的目标(尤其是财富和名声可以凭借其他更快捷的手段获取)。他们的主要动机是科学的好奇心和科学的美学。我们可以在历史中找到许多例子,有多少人恰恰是为了科学牺牲世俗中的健康、财富和名声。但是普天之下人们所拥有的一切除了科学发现和艺术创造的喜悦之外都是可能被剥夺的。人类对好奇和美的不懈追求将把人类带向更美妙的未来!

写于爱因斯坦一百二十周年生日前夕
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这一次我执著面对 任性地沉醉 我并不在乎 这是错还是对

就算是深陷 我不顾一切 就算是执迷 我也执迷不悔
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  提问者: lh66033 - 魔法学徒 一级
  最佳答案
  爱因斯坦,20世纪最伟大的物理学家,科学革命的旗手。1879年3月14日生于德国乌尔姆一个犹太人家庭。父亲和叔父开的电气小工厂和家庭的自由派思想,使他童年就受到科学和哲学的启蒙加上音乐熏陶.他从小脑中就充满许多奇思还想,例如4岁时就奇怪为什么罗盘针总是转向南方?它周围有什么东西推动它?小学时排犹浪潮、军国主义教育方式和宗教礼仪等使他厌恶权威,他说:“我这个教徒在12岁时突然终结了,通过阅读科普书籍,我很快领悟到圣经里的许多故事不是真的.我认为青年被政府用谎言故意地欺骗了”.12岁时他一口气读完《几何学原》本,并练习用自己的方法证明定理.他特别喜欢读《自然科学通俗丛书》中如《力与物质》等书.13岁时读了康德的《纯粹理性批判》,使他的思考转向宇宙、哲学和自然现象中的逻辑.他的数学物理很出色,但其余学业成绩不佳.15岁时,即他中学毕业前一年本已准备“因神经系统状况不佳”休学,学校却以其自由主义思想令其退学.他在辗转意大利和瑞士的高校人学考试中曾因无中学文会和外语、生物课成绩不佳而落榜.1895年在阿。劳人大学预科班,过了一年愉快的学习生活.他随时将思考记人身边的小本,例如“追光问题”:观察者随光前进时,会不会看见电磁波形成停止的驻波?1896年,他进人瑞士苏黎世工科大学师范系(实即数理系).他喜欢在物理实验室观察实际现象.读科学原著和思考现代物理学中的重大问题.1900年毕业后失业两年才到瑞士专利局任三级鉴定员,这里的七年是他辉煌的科学创造时期.1902~1905年,他和两个青年朋友每晚阅读和讨论哲学与自然科学著作,戏称为“奥林比亚科学院”.1908年兼任伯尔尼大学编外讲师.1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授.1911年任布拉格德国大学理论物理学教授.1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授.1914年任柏林大学教授和威廉皇帝物理研究所所长.法西斯政权建立后。爱因斯坦受到迫害,被迫离开德国.1933年移居美国任普林斯顿高级研究院教授,直至1945年退休.在美期间,1940年取得美国国籍.

  爱因斯坦是人类历史中最具创造性才智的人物之一.他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论.他是量子理论的主要创建者之一.他在分子运动论和量子统计理论等方面也作出重大贡献.

  1905年,爱因斯坦利用在专利局的业余时间写了6篇论文.其中4月、5月、12月的3篇是关于液体中悬浮粒子布朗运动的理论.他设想通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动,来测定分子的实际大小,试图解决科学界和哲学界长期争论不休的原子是否存在的问题.3年后由法国物理学家佩兰的精密实验证实.3月的论文《关于光的产生和转化的一个推测性的观点、把普朗克的量子概念应用到光的传播,认为光是由光量子组成的,它们既具有波动性又有粒子性,从而圆满地解释了光电效应(10年后由密立根实验证实).因此,爱因斯坦获得了1921年度诺贝尔物理学奖.6月的论体论运动物体的电动力学。中,完整地提出了狭义相对性理论.由于这三个不同领域中取得的历史性成就,才使他在1908年有缘进人学术机构工作.狭义相对论建立以后,爱因斯坦并不满足,力图把相对性原理推广到非惯性系.他从惯性质量!司引力质量相等这一事实出发,经过10年艰苦探索,于1915~1916年创立了广义相对论.随后,爱因斯坦用广义相对论的结果来研究整个宇宙的时空结构.1917年发表论文《根据广义相对论对宇宙学所作的考查》,他以科学论据推论宇宙在空间上是有限无界的,这是宇宙观的一次革命.1924年与印度物理学家玻色提出草原子气体的量子统计理论,即玻色一爱因斯坦统计.1925年至1955年间,爱因斯坦几乎全力以赴地去探索统一场论.他力图把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场,也包括电磁场,即寻求一种统一场理论.遗憾的是他始终没有成功.然而,从70年代开始,统一场论的思想以新的形式重新显示出生命力,为物理学未来的发展指出了方向.

  爱因斯坦的科学成就与他的哲学思想密切相关,他坚持了一个自然科学家必然具有的自然科学唯物论的传统,吸收了斯宾诺莎等的唯理论思想以及休漠和马赫的经验论的批判精神,经过毕生对真理的追求和科学实践,形成了自己独特的科学思想和科学研究方法.坚信B然界的统一性和合理性,相信人的理性思维能力,求得对自然界的统一性和规像姓的理解,是他生活的最高目标.统一性思想、简单性思想、相对性思想、对称性思想作为科学活动的指导思想始终贯穿和广泛应用于他的科学探索之中.他也是一位纯熟地运用思实证、想象与逻辑、直觉与数学等科学方法的大师.

  爱因斯坦在科学思想上的贡献,在历史上也许只有牛顿和达尔文可以媲美.爱因斯坦同时还以极大的热忱关心社会进步,关心人类命运.他一贯为反对侵略战争,反对军国主义和法西斯主义,反对民族压迫和种族歧视,进行了不屈不挠的斗争.1914年第一次世界大战爆发时,爱因斯坦在一份仅有4人赞同的反战宣言上签了名,后又积极参加地下反战组织的活动.战争结束后,他致力于恢复各国人民相互谅解的活动,为此到法、英、荷等地奔走呐喊.在匈牙利物理学家西拉德促动下,爱因斯坦于1939年建议罗斯福抢在德国之前研制原子弹.第二次世界大战结束前夕,当他获悉美国的原子弹轰炸人口稠密的日本城市时,大为震惊,义愤填腐.对于自己曾给罗斯福写信一事感到无比懊悔.战后,他为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯恐怖,进村了不懈的斗争.他对水深火热、饥寒交迫的旧中国劳动人民寄予深切同情.“九一八”事变后,他一再向各国呼吁采用联合的经济制裁制止日本对华侵略.1936年沈钧儒等“七君子”因抗日被捕,他热情参与营救和声援.像爱因斯沮这样在自然科学创造上有划时代贡献,在对待社会政治问题上又如此严肃、热情,是很难能可贵的.

  综观爱因斯坦的一生,可以说他不仅是一个伟大的科学家,又是一个富有哲学探索精神的杰出的思想家,同时也是一个有强烈正义感和社会责任感的世界公民.他的一生崇尚理性。相信人类进步一努为使科学造福于人类,把真、善、美融为一体。他认为“人只有献身于社会,才能找出那实标上是短暂而有风险的生命的意义.一个人的真正价值首先取决于他在什么程度上和在什么意义上自我解放出来.辽这正是爱因斯坦一生的真实写照和完美体现.

  1955年4月18日爱因斯坦逝世于普林斯顿.遵照他的遗嘱,不举行任何活动.不立纪念碑,骨灰撒在永远对人保密的地方,为的是不使任何地方成为圣地.
  回答者:zlx1027 - 试用期 一级 3-6 13:05

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  哇噻! 太棒了!!
  评论者: §双╃鱼ⅦoO - 魔法学徒 一级

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  爱因斯坦(1879~1955)
  Einstein,Albert

  德裔美国科学家 。1879 年3月14日生于德国乌耳姆镇的一个小业主家庭,1955年4 月18日卒于美国普林斯顿 。自幼喜爱音乐,是一名熟练的小提琴手。1900年毕业于苏黎世联邦工业大学并取得瑞士籍。后在伯尔尼瑞士专利局找到固定工作。他早期的一系列历史性成就都是在这里作出的。1909年首次在学术界任职 ,出任苏黎世大学理论物理学副教授 。1914年,应M.普朗克和W.能斯脱的邀请,回德国任威廉皇家物理研究所所长兼柏林大学教授。1933年希特勒上台,爱因斯坦因为是犹太人,又坚决捍卫民主,首遭迫害,被迫移居美国的普林斯顿。1940年入美国籍。1945年退休。

  图片

  爱因斯坦在量子论、分子运动论、相对论等物理学的三个不同领域取得了历史性成就,特别是狭义相对论的建立和光量子论的提出,推动了物理学理论的革命,他对社会进步事业也有重要贡献。

  爱因斯坦关于狭义相对论的著名论文

  量子论的进一步发展 爱因斯坦的一项开创性贡献是发展了量子论。量子论是普朗克于1900年为解决黑体辐射谱而提出的一个假说。他认为物体发出辐射时所放出的能量不是连续的,而是量子化的。然而,大多数人,包括普朗克本人在内,都不敢把能量不连续概念再向前推进一步,甚至一再企图把这一概念纳入经典物理学体系。爱因斯坦预感到量子论带来的不是小的修正,而是整个物理学的根本变革。1905年他在《关于光的产生和转化的探讨》一文中,把普朗克的量子概念扩充到光在空间中的传播,提出光量子假说,认为:对于时间平均值(即统计的平均现象),光表现为波动;而对于瞬时值(即涨落现象),光表现为粒子(见量子光学)。这是历史上首次揭 示了微观粒子的波动性和粒子性的统一 ,即波粒二象性。以后的物理学发展表明:波粒二象性是整个微观世界的最基本的特征。根据光量子概念,他圆满地解释了经典物理学无法解释的光电效应的经验规律 ,为此获 得 1921年诺贝尔物理学奖 。1916 年他又把量子概念扩展到物体内部的振动上去,基本上说明了低温下固体比热容同温度间的关系。1916年他继续发展量子论,从N.玻尔的量子跃迁概念导出黑体辐射谱 。在这项研究中他把统计物理概念和量子论结合起来,提出自发发射及受激发射等概念 。从量子论的基础直到受激发射概念,对天体物理学有很大的影响。其中受激发射概念,为60年代蓬勃发展起来的激光技术提供了理论基础。
  分子运动论 爱因斯坦在《根据分子运动论研究静止液体中悬浮微粒的运动》一文中,以原子论解释布朗运动。这种运动是一些极小的微粒悬浮在液体中的不规则运动,首先被R.布朗发现。3年后 ,法国物理学家J.B.佩兰以精密的实验证实了爱因斯坦的理论预测,从而解决了半个多世纪来科学界和哲学界争论不休的原子是否存在的问题,使原子假说成为一种基础巩固的科学理论。
  相对论 作为爱因斯坦终生事业的标志是他的相对论 。他在1905年发表的题为《论动体的电动力学》的论文中,完整地提出了狭义相对论,在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机,推动了整个物理学理论的革命。19世纪末是物理学的变革时期,新的实验结果冲击着伽利略、I.牛顿以来建立的经典物理学体系。以H.A.洛伦兹为代表的老一代理论物理学家力图在原有的理论框架上解决旧理论与新事物之间的矛盾。爱因斯坦则认为出路在于对整个理论基础进行根本性的变革。他根据惯性参考系的相对性和光速的不变性这两个具有普遍意义的概括,改造了经典物理学中的时间、空间及运动等基本概念,否定了绝对静止空间的存在 ,否定了同时概念的绝对性。在这一体系中,运动的尺子要缩短,运动的时钟要变慢。狭义相对论最出色的成就之一是揭示了能量和质量之间的联系,质量(m)和能量(E)的相当性:E=mc2,是作为相对论的一个推论。由此可以解释放射性元素(如镭)所以能放出大量能量的原因。质能相当性是原子物理学和粒子物理学的理论基础,满意地解释了长期存在的恒星能源的疑难问题。狭义相对论已成为后来解释高能天体物理现象的一种基本的理论工具。
  狭义相对论建立后,爱因斯坦力图把相对性原理的适用范围扩大到非惯性系。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度(即惯性质量同引力质量相等)的实验事实,于1907年提出了等效原理:“引力场同参照系的相当的加速度在物理上完全等价。”并且由此推论:在引力场中 ,时钟要走快,光波波长要变化,光线要弯曲。经过多年的努力,终于在1915年建立了本质上与牛顿引力理论完全不同的引力理论——广义相对论。根据广义相对论,爱因斯坦推算出水星近日点反常进动,同观测结果完全一致,解决了60多年来天文学一大难题。同时,他推断由遥远的恒星所发的光,在经过太阳附近会弯曲 ( 见光线引力偏折 ) 。这一预言于1919 年由A.S.爱丁通过日蚀的观测而得到证实 。1916 年 ,他预言引力波的存在。后人通过对1974年发现的射电脉冲双星PSR1913+16的周期性变化进行了四年的连续观测 ,1979年宣布间接证实了引力波的存在,对广义相对论又是一个有力的证明。
  广义相对论建立后,爱因斯坦试图把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场,也包括电磁场,就是说要寻求一种统一场理论,用场的概念来解释物质结构和量子现象 。由于这是当时没有条件解决的难题,他工作了25年之久,至逝世前仍未完成。70年代和80年代一系列实验有力地支持电弱统一理论,统一场论的思想以新的形式又开始活跃起来。
  社会进步事业 爱因斯坦在科学思想上的贡献 ,历史上只有N.哥白尼、I.牛顿和C.R.达尔文可以与之媲美。可是爱因斯坦并不把自己的注意力限于自然科学领域,以极大的热忱关心社会,关心政治。在第一次世界大战期间,他投入公开的和地下的反战活动。1933年纳粹攫取德国政权后,爱因斯坦是科学界首要的受迫害对象,幸而当时他在美国讲学 ,未遭毒手。1939年获悉铀核裂变及其链式反应的发现,在匈牙利物理学家L.西拉德的推动下,上书罗斯福总统,建议研制原子弹,以防德国抢先。于是罗斯福决心制造原子弹,于1945年在新墨西哥州试验成功。第二次世界大战结束前夕 ,美国在日本广岛和长崎上空投掷原子弹,爱因斯坦对此强烈不满。战后,为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险,进行了不懈的斗争。
  爱因斯坦对当时中国劳动人民的苦难寄予深切同情。九一八事变后,他一再向各国呼吁,用联合的经济抵制的办法制止日本对华军事侵略。1936年沈钧儒等“七君子”因主张抗日被捕,他热情参与了正义的营救和声援。
  回答者:tiankongys - 魔法学徒 一级 3-6 13:07

  爱因斯坦,20世纪最伟大的物理学家,科学革命的旗手。1879年3月14日生于德国乌尔姆一个犹太人家庭。父亲和叔父开的电气小工厂和家庭的自由派思想,使他童年就受到科学和哲学的启蒙加上音乐熏陶.他从小脑中就充满许多奇思还想,例如4岁时就奇怪为什么罗盘针总是转向南方?它周围有什么东西推动它?小学时排犹浪潮、军国主义教育方式和宗教礼仪等使他厌恶权威,他说:“我这个教徒在12岁时突然终结了,通过阅读科普书籍,我很快领悟到圣经里的许多故事不是真的.我认为青年被政府用谎言故意地欺骗了”.12岁时他一口气读完《几何学原》本,并练习用自己的方法证明定理.他特别喜欢读《自然科学通俗丛书》中如《力与物质》等书.13岁时读了康德的《纯粹理性批判》,使他的思考转向宇宙、哲学和自然现象中的逻辑.他的数学物理很出色,但其余学业成绩不佳.15岁时,即他中学毕业前一年本已准备“因神经系统状况不佳”休学,学校却以其自由主义思想令其退学.他在辗转意大利和瑞士的高校人学考试中曾因无中学文会和外语、生物课成绩不佳而落榜.1895年在阿。劳人大学预科班,过了一年愉快的学习生活.他随时将思考记人身边的小本,例如“追光问题”:观察者随光前进时,会不会看见电磁波形成停止的驻波?1896年,他进人瑞士苏黎世工科大学师范系(实即数理系).他喜欢在物理实验室观察实际现象.读科学原著和思考现代物理学中的重大问题.1900年毕业后失业两年才到瑞士专利局任三级鉴定员,这里的七年是他辉煌的科学创造时期.1902~1905年,他和两个青年朋友每晚阅读和讨论哲学与自然科学著作,戏称为“奥林比亚科学院”.1908年兼任伯尔尼大学编外讲师.1909年离开专利局任苏黎世大学理论物理学副教授.1911年任布拉格德国大学理论物理学教授.1912年任母校苏黎世联邦工业大学教授.1914年任柏林大学教授和威廉皇帝物理研究所所长.法西斯政权建立后。爱因斯坦受到迫害,被迫离开德国.1933年移居美国任普林斯顿高级研究院教授,直至1945年退休.在美期间,1940年取得美国国籍.

  爱因斯坦是人类历史中最具创造性才智的人物之一.他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论.他是量子理论的主要创建者之一.他在分子运动论和量子统计理论等方面也作出重大贡献.

  1905年,爱因斯坦利用在专利局的业余时间写了6篇论文.其中4月、5月、12月的3篇是关于液体中悬浮粒子布朗运动的理论.他设想通过观测由分子运动的涨落现象所产生的悬浮粒子的无规则运动,来测定分子的实际大小,试图解决科学界和哲学界长期争论不休的原子是否存在的问题.3年后由法国物理学家佩兰的精密实验证实.3月的论文《关于光的产生和转化的一个推测性的观点、把普朗克的量子概念应用到光的传播,认为光是由光量子组成的,它们既具有波动性又有粒子性,从而圆满地解释了光电效应(10年后由密立根实验证实).因此,爱因斯坦获得了1921年度诺贝尔物理学奖.6月的论体论运动物体的电动力学。中,完整地提出了狭义相对性理论.由于这三个不同领域中取得的历史性成就,才使他在1908年有缘进人学术机构工作.狭义相对论建立以后,爱因斯坦并不满足,力图把相对性原理推广到非惯性系.他从惯性质量!司引力质量相等这一事实出发,经过10年艰苦探索,于1915~1916年创立了广义相对论.随后,爱因斯坦用广义相对论的结果来研究整个宇宙的时空结构.1917年发表论文《根据广义相对论对宇宙学所作的考查》,他以科学论据推论宇宙在空间上是有限无界的,这是宇宙观的一次革命.1924年与印度物理学家玻色提出草原子气体的量子统计理论,即玻色一爱因斯坦统计.1925年至1955年间,爱因斯坦几乎全力以赴地去探索统一场论.他力图把广义相对论再加以推广,使它不仅包括引力场,也包括电磁场,即寻求一种统一场理论.遗憾的是他始终没有成功.然而,从70年代开始,统一场论的思想以新的形式重新显示出生命力,为物理学未来的发展指出了方向.

  爱因斯坦的科学成就与他的哲学思想密切相关,他坚持了一个自然科学家必然具有的自然科学唯物论的传统,吸收了斯宾诺莎等的唯理论思想以及休漠和马赫的经验论的批判精神,经过毕生对真理的追求和科学实践,形成了自己独特的科学思想和科学研究方法.坚信B然界的统一性和合理性,相信人的理性思维能力,求得对自然界的统一性和规像姓的理解,是他生活的最高目标.统一性思想、简单性思想、相对性思想、对称性思想作为科学活动的指导思想始终贯穿和广泛应用于他的科学探索之中.他也是一位纯熟地运用思实证、想象与逻辑、直觉与数学等科学方法的大师.

  爱因斯坦在科学思想上的贡献,在历史上也许只有牛顿和达尔文可以媲美.爱因斯坦同时还以极大的热忱关心社会进步,关心人类命运.他一贯为反对侵略战争,反对军国主义和法西斯主义,反对民族压迫和种族歧视,进行了不屈不挠的斗争.1914年第一次世界大战爆发时,爱因斯坦在一份仅有4人赞同的反战宣言上签了名,后又积极参加地下反战组织的活动.战争结束后,他致力于恢复各国人民相互谅解的活动,为此到法、英、荷等地奔走呐喊.在匈牙利物理学家西拉德促动下,爱因斯坦于1939年建议罗斯福抢在德国之前研制原子弹.第二次世界大战结束前夕,当他获悉美国的原子弹轰炸人口稠密的日本城市时,大为震惊,义愤填腐.对于自己曾给罗斯福写信一事感到无比懊悔.战后,他为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯恐怖,进村了不懈的斗争.他对水深火热、饥寒交迫的旧中国劳动人民寄予深切同情.“九一八”事变后,他一再向各国呼吁采用联合的经济制裁制止日本对华侵略.1936年沈钧儒等“七君子”因抗日被捕,他热情参与营救和声援.像爱因斯沮这样在自然科学创造上有划时代贡献,在对待社会政治问题上又如此严肃、热情,是很难能可贵的.

  综观爱因斯坦的一生,可以说他不仅是一个伟大的科学家,又是一个富有哲学探索精神的杰出的思想家,同时也是一个有强烈正义感和社会责任感的世界公民.他的一生崇尚理性。相信人类进步一努为使科学造福于人类,把真、善、美融为一体。他认为“人只有献身于社会,才能找出那实标上是短暂而有风险的生命的意义.一个人的真正价值首先取决于他在什么程度上和在什么意义上自我解放出来.辽这正是爱因斯坦一生的真实写照和完美体现.

  1955年4月18日爱因斯坦逝世于普林斯顿.遵照他的遗嘱,不举行任何活动.不立纪念碑,骨灰撒在永远对人保密的地方,为的是不使任何地方成为圣地
  回答者:小白兔的梦 - 见习魔法师 二级 3-6 17:44

  在原子科学的领域里,爱因斯坦的名望凌驾于其他科学家之上,且历久不衰。这位具有犹太血统的科学家,幼年在德国渡过,高中时迁居义大利,大学时代则在瑞士苏黎世工艺学院就读。在1900年爱因斯坦完成了大学的学业。1902年任职于瑞士专利局,工作乏味,下班后在家中进行自已所喜欢的研究。在他26岁时,也就是1905年,爱因斯坦共计发表了5篇论著,其中第二篇光电效应使他在1921年荣获诺贝尔物理奖。最引人注目的是他所提出相对论的品质和能量的关系,这两者是一体的两面,可以互相转换,这导致核能的实现 (品质的损失i以转变成能量)。

  1912年秋天爱因斯坦回瑞士母校任教,他的座右铭为「研究的目的在追求真理」,时常告诫学生不要选择轻松的途径。1914年他迁居柏林,任职于普鲁士皇家科学院及柏林大学。由于身具犹太人血统,在德国受到歧视,他于1931年接受美国普林斯顿高级研究所的邀请,于第二年离开德国前往美国。

  1938年德国在希特勒统治下已经发现以中子撞击铀会产生核分裂的现象。美国科学家乃上书罗斯福总统,由爱因斯坦具名签署,信中建议展开铀实际用途的研究,终于研制出核武器。第二次世界大战战后爱因斯坦倡议原子能的和平用途,阻止战争的再发生。爱因斯坦一生和志同道合的朋友共同探讨科学的未知领域,休闲生活则为演奏音乐与读书,淡泊明志,为本世纪的科学巨人。
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  爱因斯坦是人类历史中最具创造性才智的人物之一.他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论.他是量子理论的主要创建者之一.他在分子运动论和量子统计理论等方面也作出重大贡献.

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爱因斯坦

Albert Einstein ( 1879-1955)

20世纪最伟大的物理学家。1879年3月14日爱因斯坦诞生于德国乌尔姆的一个犹太人家庭,受工程师叔父的影响,他从小受到自然科学和哲学的启蒙。1896年爱因斯坦进苏黎世工业大学师范系学习物理学,1901年获得瑞士国籍,于次年被伯尔尼瑞士专利局录用为技术员,从事发明专利申请技术鉴定工作。他利用业余时间进行科学研究,并于1905获得了历史性成就。1909年爱因斯坦离开瑞士专利局任苏黎世大学理论物理学副教授,1912年任母校苏黎世工业大学教授,1914年回德国任威廉皇帝物理学研究所所长兼柏林大学教授。法西斯政权建立后,爱因斯坦受到迫害,被迫离开德国。1933年移居美国任普林斯顿高级研究院教授,直至1945年退休.
爱因斯坦是人类历史上最具创造性才智的人物之一。他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一,在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献。
爱因斯坦于1905年发表了《论动体的电动力学》的论文,提出了狭义相对性原理和光速不变原理,建立了狭义相对论。据此他进一步得出质量和能量相当的质能公式E=mc2 。狭义相对论揭示了作为物质的存在形式的空间和时间的统一性,力学运动和电磁运动学上的统一性,进一步揭示了物质和运动的统一性,为原子能的利用奠定了理论基础。
1915年爱因斯坦创建了广义相对论,进一步揭示了四维空间时间物质的关系。根据广义相对论的引力论,他推断光处于引力场中不沿直线而是沿着曲线传播,1919年这种预见在英国天文学家观察日蚀中得到证实。1938年爱因斯坦在广义相对论的运动问题上获得重大进展,从场方程推导出物体运动方程,由此进一步揭示了时空、物质、运动和引力的统一性。
爱因斯坦在量子论方面做出了巨大贡献。1905年他提出能量在空间分布不是连续的假设,认为光速的能量在传播,吸收和产生过程中具有量子性,并圆满地揭示了光电效应。这是人类认识自然过程中,历史上首次揭示了辐射的波动性和粒子性的统一。1916年爱因斯坦在关于辐射的量子论的论文中,提出了受激辐射的理论,为今天的激光技术打下了理论基础。
广义相对论之后,爱因斯坦在宇宙与引力和电磁的统一场论两方面进行探索。为了证明天体在空间中静止的分布,以引力场为根据,提出了一个有限无边的静止的宇宙模型,该模型是不稳定的。从引力场方程可预见星系分离运动,后来的天文观测到这种星系分离运动。
爱因斯坦爱好音乐,并自认他拉小提琴的成就要比他的物理学成就高明。1955年4月18日爱因斯坦在普林斯顿逝世,尊重他的遗嘱,不立纪念碑,不举行任何活动,骨灰撒在永远对人保密的地方。
关于爱因斯坦

1905年,爱因斯坦那超人的才华大放异彩。同年3月、5月、6月他先后撰写了三篇著作,其中的每一篇都足以使他流芳百世。只有被瘟疫围困在伍尔斯托勃村的23岁的牛顿,才具有与之相比的春天。

因为纳粹主义的出现,爱因斯坦最终从德国移居美国(若继续留在德国,无疑将被杀害),经过一段旅行之后,定居在新泽西州的普林斯顿高级学术研究院。爱因斯坦天才的光辉在减退;但他的认识却比以往任何一个人都超前了几十年。在物理学中,他引入了一些最深刻、最有效的概念,他已经把自己的毕生都贡献给了那些似乎根本无法解决的问题,以及一些或许被弄错了的问题。来自波恩、苏黎世和柏林的新物理学的指路明灯,不会再从普林斯顿降生了。

爱因斯坦在讲到他自己时说:“上帝在分送礼物时是毫不宽容的。他只给了我骡子般的顽强。不!他还给了我灵敏的嗅觉。”1955年4月18日,他在普林斯顿安详地离开了人间,终年76岁。

1937年在波伦亚举行伽伐尼大会期间,传来消息说卢瑟福患了严重的疝病。1937年10月19日,他不幸逝世。这一噩耗是波尔在大会上宣布的。他泣不成声。虽然大会的许多与会者只是通过卢瑟福的科学巨著了解他的,但从人们的表情已经能看到这个损失是多么的巨大!卢瑟福的安葬地在威斯敏斯特教堂,紧靠牛顿的墓。

牛顿的万有引力定律公式 推导过程是什么

有很多的同学是非常想知道,牛顿的万有引力定律公式有哪些,推导过程有哪些,我整理了相关信息,希望会对大家有所帮助!

万有引力表达公式是什么

F: 两个物体之间的引力

G:万有引力常量

m1: 物体1的质量

m2: 物体2的质量

r: 两个物体之间的距离(大小)(r表示径向矢量)

依照国际单位制,F的单位为牛顿(N),m1和m2的单位为千克(kg),r 的单位为米(m),常数G近似地等于G=6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²(牛顿平方米每二次方千克)。

万有引力公式:F=G*(Mm)/(R方)

万有引力定律推导公式是什么

根据开普勒的三定律以及牛顿第三定律得出.

具体如下;F引= F向=mw2r=mv2/r再由线速度与周期的关系得到

F引=m(2πr/T)2/r= 4π2mr/T2

F引=4π2mr/T2= 4π2(r3/T2) m/r2

F引=4π2km/r2

所以可以得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比.

即:F∝m/r2

牛顿根据牛顿第三定律大胆的猜想:既然太阳对行星的引力与行星的质量成正比,也应该与太阳的质量成正比.

F引 ∝ Mm/r2

写成等式:F引= GMm/r2

牛顿是怎么发现万有引力定律的

通过自己的观测和实验,提出了运动三定律:惯性定律、第二运动定律、作用与反作用定律。这三条定律和万有引力定律一起共同构成了宏伟壮丽的力学大厦的主要支柱在这部书中,牛顿从数学上论证了万有引力定律,指出在万有引力作用下,物体运动轨迹有3种,当行星最初速度不很大、离太阳不很远时,是椭圆轨道。

当最初离太阳很远或速度很大时,就是抛物线轨道或双曲线轨道,这样的物体仅仅在太阳附近出现一次,以后便永远消失了,偶尔到太阳系作客的彗星就是这种轨道。牛顿还用太阳引力与月球引力解释了地球上的潮汐运动在发现万有引力的这场科学竞赛中,牛顿把所有的对手都远远抛在了后边,这是因为他在科学思想与科学方法上比其他人都高出一筹。

高中物理知识点总结

完全一点
  力学辅导

  力学包括静力学、运动学和动力学。即:力,牛顿运动定律,物体的平衡,直线运动,曲线运动,振动和波,功和能,动量和冲量,等。

  一、重要概念和规律

  (一)重要概念

  1.力、力矩

  力是物体间的相互作用。其效果使物体发生形变和改变物体的运动状态即产生加速度。力不能脱离物体而独立存在.有力作用时,同时存在受力物体和施力物体但物体间不一定接触。力是矢量。力按性质可分重力(g=mg)、弹力(胡克定律f=kx)、摩擦力(0<f静<f最大、,f=μn)、分子力、电磁力等。按效果可分拉力、压力、支持力,张力、动力、阻力、向心力、回复力等。对于各种力要弄清它的产生原因、特点、大小、方向、作用点和具体效果。

  力矩是改变物体转动状态的原因。力矩m=fl通常规定使物体顺(逆)时针转动的力矩为负(正)。注意力臂l是指转轴至力的作用线的垂直距离。

  2.质点、参照物

  质点指有质量而不考虑大小和形状的物体。平动的物体一般视作质点。

  参照物指假定不动的物体。一般以地面做参照物。

  3.位置、位移(s)、速度(v)、加速度(a)

  质点的位置可以用规定的坐标系中的点表示.

  位移表示物体位置的变化,是由始位置引向末位置的有向线段。位移是矢量,与路径无关.而路程是标量,是物体运动轨迹的实际长度,与路径有关。

  速度表示质点运动的快慢和方向,它的方向就是位移变化的方向。其大小称为速率。在s-t图象中,某点的速度即为图线在该点物线的斜率。在匀速四周运动中,用线速度v=s/t和角速度ω=φ/t,v是矢量,方向为该点的切线方向,两者的关系为v=ωr。

  加速度表示速度变化的快慢,它的方向与速度变化的方向相同,但不一定限速度方向相同。在v-t图象中某点的加速度即为图线在该点切线的斜率。

  在匀速圆周运动中,用向心加速度a=v2/r和a=ω2r描述,其方向始终指向圆心。

  4.质量(m)、惯性

  质量表示物体内含有物质的多少,是一标量且为恒量.惯性指物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,是物体固有的属性。惯性由质量来量度,物体的质量越大,其惯性就越大,就越难改变它的运动状态。

  6.周期(t)、频率(f)、振幅(a}

  在匀速圆周运动中,周期指物体运动一周的时间,频率指物体在单位时间内转动的周数。在简谐振动中,周期指物体完成一次全振动的时间,频率指在单位时间内完成的全振动防次数.波动的频率决定于波源振动的频率,它跟传播的媒质无关。周期和频率的关系;t=1/f。振幅指振动物体离开平衡位置的最大距离。振幅越大,振动能量也越大。

  7.相和相差

  相是决定作简谐振动的物理量在任一时刻的运动状态的物理量。相差指两个振动的相位差,即△φ=φ2-φ1当△φ=0时,称为同相;当△φ=π时,称为反相。

  8.波长(λ)、波速(v)

  波长指两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间均距离。波速指振动传播的速度。波长、频率和波速的关系为v=λf。同一种波当它从一种介质进入到另一种介质时,波长和波速要发生改变,但频率不变。

  9.波的干涉和衍射

  波的干涉指两个相干波源(两个波源频率相同、相差恒定)发出的波叠加时能形成干涉图样(某些振动加强的区域和某些振动减弱的区域互相间隔的区域)。其条件:两个相干波源发出的波叠加。

  波的衍射指波绕过障碍物传播的现象。发生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸跟波长差不多。

  10.音调、响度、音品

  这是表征乐音三个特点的物理量,音调决定于声源的频率。响度决定于声源的振幅。音品决定于泛音的个数、泛音的频率和振幅。

  11.功(w)

  功是表示力作用一段位移(空间积累)效果的物理量。要深刻理解功的杨念:①如果物体在力的方向上发生了位移,就说这个力对物体做了功。因此,凡谈到做功,一定要明确指出是哪个力对哪个物体做了功。②做功出必须具有两个必要的因素;力和物体在力的方向上发生了位移。因此,如果力在物体发生的那段位移里做了功,则物体在发生那段位移的过程里始终受到该力的作用,力消失之时即停止做功之时。③力做功是一个物理过程,做功的多少反映了在这物理过程中能量变化的多少。④功可用公式w=fscosα计算。当 0<α<90°时,力做正功,当α=90°时,力不做功, 当90°<α<180°时,力做负功(或说成物体克服该力做正功)。⑤功是标量,但功有正负。功的正负仅表示力在使物体移的过程中起了动力作用还是阻力作用。⑥和外力对物体所做的功等于各个外力对物体做功的代数和。

  12.功率(p)

  功率是表示做功快慢的物理量。要注意理解:①公式p=w/t是功率的定义式,表示在时间t内的平均功率。②公式p=fvcosa表示即时功率。当发动机的功率一定时,牵引力f与速度v成反比,但不能理解为当v趋近于零时f可趋近于无穷大,也不能理解为当f趋近于零时v可趋近于无穷大,这是由于受到机器构造上的限制的缘故。③要注意区别额定功率(发动机在正常工作时的最大输出功率)和输出功率间的区别和取系。当发动机的输出功率等于额定功率时,它所牵引以物体达最大速度。最大速度受额定功率的限制。④在si制中,功率的单位是瓦特;实用单位有千瓦等。要注意其换算关系。

  13.能量(e)、动能(ek)、势能(ep)

  我们认为能够对外界做功的物体具有能量。能量是表示物体状态的物理量。能量是标量。动能和势能总称为机械能。

  动能是由于物体运动而具有的能。用公式ek=mv2/2计算。要注意:①ek是相对于某一时刻(或某一状态)的动能,动能与物体的质量和速率有关,而与速度方向无关。②动能是标量,且恒为正值。③物体的动能具有相对性,对于不同的参照物,由于v不同。因而ek也不同。通常以地面为参照物。

  势能包括重力势能和弹性势能。重力势能是由于物体被举高而具有的能。用公式ep=mgh计算。要注意:①重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。因而重力势能具有相对性,它的大小决定于参考平面的选择,通常选择地面为参考平面。重力势能的差值不因选择不同的参考平面而有所不同。②重力对物体做多少正(负)功。物体的重力势能就减少(增加)多少.重力做功的特点是只跟物体的起点和终点位置有关,而限物体运动的路径无关。③重力势能是标量,但有正负。当物体在参考平面上(下)方时观u重力势能为正(负)值。

  弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能。任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能.弹力对弹簧做多少正(负)功,弹簧的弹性势能就减少(增加)多少。弹簧的弹性势能决定于弹簧被压缩(或拉伸)的长度及弹簧的倔强系数。

  14.冲量(i)、动量(p)

  冲量i=ft,是矢量,其方向决定于力的方向。 服从矢量运算法则——平行四边形定则。表示力在时间上的积累效果。有力作用在物体上即使物体产生加速度,但需经过段时间才能改变物体的速度。

  动量p=mv,是矢量,其方向决定于速度的方向。服从矢量运算法则——平行四边形定则。表示物体运动状态的物理量。

  (二)重要规律

  1.力的独立作用原理:当物体受到几个力的作用时,每个力各自独尊地使物体产生一个加速度,就像其他的力不存在一植物体的实际加速度为这几个加速度的矢量和。

  2.牛顿运动定律:经典力学的基本定律。适用于低速运动的宏观物体。

  牛顿第一定律揭示了惯性和力的物理会义。

  牛顿第二定律(f=ma)揭示了物体的加速度跟它所受的外力及物体本身质皮之间的关系、使用时注意矢量性(a与f的方向始终一致)、同时性(有力f必同时产生a)、相对性(相对于地面参照系)、统一性(单位统一用si制)。

  牛顿第三定律(f=-f')揭示了物体相互作用力间的关系。注意相互作用力与平衡力的区别。

  3.物体的平衡条件:物体平衡时,即或静止、或匀速直线运动、或匀速转动状态。在共点力作用下物体的平衡条件是f= 0.有固定转动轴的物体的平衡条件是m=0。注意:对于共点力平衡.必有 m=0。对于固定转动轴平衡,必有f=0。还要注意力的平衡和物体的平衡的区别。

  4.匀变速直线运动规律:a的大小和方向一定。可以用公式和图象(s-t图象和v-t图象)描述。注意:①公式v=(v0+vt)/2只适用于匀变速直线运动.②判断初速度不为零的句变速直线运动或测定其加速度的公式为△s=at2 ,即从任一时刻开始,在连续相等的各时间间隔t内的位移差△s都相等。判断初速度为零的匀变速直线运动时,方法一;用s1:s2:s3……=1:3:5……判断(可作为充分必要条件)。方法二:同时满足△s=at2 (仅作为必要条件)和△s/s1=2/1。③利用图象处理问题时,要注意其点、线、斜率、面积等的物理意义。

  5.曲线运动的规律:利用运动的合成和分解方法。平抛运动可视为水平匀速直线运动竖直方向的自由落体的合运动。

  匀速圆周运动虽向心加速度的大小不变,但方向时刻在变且恒指向圆心,所以是一种变加速运动。其向心力f=mv2/r或f=mω2r,它与速度方向垂直。故只能改变物体的速度方向。向心力不是什么特殊的力,任何一种力或几种力的合力都可提供为向心力。

  行星运动的规律由开普勒三定律揭示,三定律分别指明了行星运动的轨道、行星沿轨道运动时速率的变化以及周期与轨道半径的关系(r3/t2=k)。万有引力定律揭示了行星运动的本质原因,可应用来发现天体并计算天体的质量和密度。

  6.振动和波动的规律:当物体受到指向平衡位置的回复力作用且阻力足够小时,物体将作机械振动。振动可分自由振动和受迫振动。当策动力的频率跟物体的固有频率相等时,将发生共振,振幅达最大。简指振动是一种变加速运动.其特点是所受外力的合力符合f=-kx,加速度符合a=-kx/m。这两个特点可作为判别一个物体是否作简谐振动的依据。简诺振动的图象是正弦(或余弦)曲线,它表示振动物体的位移随时间而变化的情况。典型的间谐振动有单摆和弹簧振子等。作简谐振动的系统的能量是守恒的,振幅越大,能量越大。

  机械振动在煤质中的传播过程形成机械波。其特点是只传播振动的能量而媒质本身并不迁移.波动遵循叠加原理,能发生干涉和衍射现象。波动的任一质点的振动周期(或频率)和波源的振动周期(或频率)一致.波动有横波和纵波之分。波动图象也是正弦6或余弦)曲线,它表示某一时刻各个质点的位移。在判别质点振动方向时要注意波动方向。

  7.动能定理

  动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化间的关系。要注意:①动能定理的研究对象是质点(或单个物体)。②由动能定理可知:动力做正功使物体的动能增加z阻力做负功,使物体的动能减少。③w指作用于物体的各个力所做功的代数和,因此要注意分辨功的正负。④ek1和 ek2分别为初始状态和终了状态的动能。因此,ek2-ek1仅由初末两个运动状态决定,不涉及运动过程中的具体细节。⑤公式w=ek2- ek1为标量式,但有正负。w为正(负)表示物体的动能增加(减少)。ek2- ek1为正(负)也表示物体的动能增加(减少)。

  8.机械能守恒定律

  机械能守恒定律揭示了物体在只有重力(或弹力)做功的情况下,物体总的机械能保持不变及其动能和重力势能相互转化的规律。可表示为e2=e1,要注意:①该定律所研究的对象是物体系统。所谓机械能守恒,是指系统的总机械能守恒。②机械能守恒的条件:在只有重力(或弹力)做功的情况下。③el和e2是指物体系统在任意两个运动状态时的机械能,并不涉及el和e2间互相转化的具体细节.④动能定理和机械能守恒定律有一定的关系:当只有重力做功时,应用动能定理可以得机械能守恒定律。

  9.动量定理

  动量定理揭示了物体所受的冲量与其动量变化间的关系。要注意:①动量定理所研究的对象是质点(或单个物体、或可视为单个物体的系统)。②动量定理具有普适性,即运动轨迹不论是直线还是曲线,作用力不论是恒力还是变力(f为变力在作用时间内的平均值),几个力作用的时间不论是同时还是不同时,都适用。③f指物体所受的合外力。冲量ft的方向与动量变化m·△v的方向相同。

  10.动量守恒定律

  动量守恒定律揭示了物体在不受外力或所受外力的合力为零时的动量变化规律。对由两个物体组成的系统,可表达为m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要注意:①系统的封闭性。动量守恒定律所研究的对象是物体系统,所谓动量守恒是指系统的总动量守恒。②动量守恒的限制性。守恒的条件是f=0。这包含几种情况:一是系统根本不受到外力;二是系统所受的合外力为零;三是系统所受的外力远比内力小,且作用时打很短;四是系统在某个方向上所受的合外力为零、③速度的相对性。公式中的速度是相对于同一参照物而言的。④时间的同时性。系统的动量守恒是指在同一段时间里物体相互作用前后而言的。⑤动量的矢量性.如果系统内物体作用前后的动量在同一直线上。则可选定正方向后用正、负号表示,将矢量运算化简为代数运算m6)n律具有普适性。

  11.碰撞规律

  弹性碰撞同时满足动量守恒和动能守恒,无能量损失。完全非弹性碰撞只满足动量守恒,动能损失最大。

  6.功和能的关系

  功是能的转化的量度。做功的过程总是伴随着能量的改变,能量的改变需通过做功来实现。功是描述物理过程的物理量,能量是描述物理状态的物理量。如果只有重力或弹力做功坝u机械能守恒。如果除重力和弹力做功外,还有其他力做功,则机械能和其他形式的能之间发生转化,但总的能量保持不变,这就是能量的转化和守恒定律。机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊情况。

  二、重要研究方法

  1.寻求“守恒量”。物理世界千变万化,但有些物理量在一定条件下遵循守恒的规律。如力学中,有质量守恒、机械能守恒和动量守恒z电学中有电荷守恒等.由于守恒定律适用范围广。处理问题方便,因此,寻求“守恒量”已成为物理研究的一个重要方面。

  2.运用等量转化的研究方法。运用这种方法,可进一步揭示相关物理量之间的联系,发现新规律.如:由重力做功使物体动能增加,可以得到机械能守恒定律的表达形式之一。

  3.发散思维。多角度地研究同一物理问题。如力学中,从力的瞬时,时间积累、房间积累效果研究,分别发现了牛顿运动定律、动量定理、动能定理,从各个不同的角度揭示了物探规律;为解决问题提供了多种渠道。

  三、基本解题思路

  归纳起来,力学中有三把金钥匙,那么.遇到力学问题,究竟怎样选用和使用金钥匙呢?基本思路是:

  1.审清题意,弄清物理过程,明确研究对象,画好两图:物理过程示意图和研究对象受力分析图。

  2. 对涉及要求速度和位移的问题,先从能量观点入手分析往往会带来方便。即对各个力所做的功,物体速度的变化情况作出分析。如果研究对象是一系统,且只有重力做功,则应用机械能守恒定律解。如果研究对象是一物体,且还有其他力做功.则应用动能定理解.要注意分清正负功。选定零势能点。初末状态的机械能或动能、统一单位等问题。

  3.对涉及要求时间和速度的问题,先从动量和冲量观点入手分析往往会带来方便。即对各个力的冲量、物体动量的变化情况作出分析。如果研究对象是一系统,且所受合力f=0,则应用动量守恒定律解。如果研究对象是一物体,且f≠0,则应用动量定理解。要注意选定正方向、分清动量和冲量的正负。初末状态的动量、统一单位等问题。

  4. 对涉及要求加速度和时间的问题,先从牛顿运动定律入手分析往往会带来方民即对研究对象分析其运动状态和受力情况后,列出其运动方程,必要时再运用运动学公式解之。要注意分析各运动过程中物体的受力情况、选定正方向。统一单位等问题。

  5.选用上述三把金钥匙解题是相对的。一切要视具体问题来定。有时需同时用之,有时可分别用之。这就需要通过解题不断总结经验教训。才能深刻领会,灵活运用。

  四、重要研究方法

  1.选取理想化模型和过程。这是重要的科学抽象理想化的方法,即只研究主要因素而忽略次要因素,使研究问题简化。如。质点、自由落体、单摆和弹簧振子等理想化模型和平衡、匀变速直线运动。匀速四周运动、抛体运动、简连振动等理想化物理过程。

  2.解析法。通过定量分析用公式表达物理规律。解析法具有推理严密和定量分析的特点

  3.图象法。通过建立坐标系表达物理量之间的变化关系。如:位移图象、速度图象、振动图象、波动图象等。图象法具有直观形象的特点。

  4.隔离法。把研究对象从周围物体中隔离出来便于受力分析和处理问题。被隔离的研究对象可以是一个物体或物体的一部分,也可以是几个物体组成的系统。

  5.矢量运算法。按照平行四边形法则或三角形法则进行。当物体的运动在同一直线上时,可选定一个正方向,将矢量运算转化为代数运算。选定正方向要以处理问题方便为原则,通常可规定初速度方向,加速度方向、坐标轴正方向为正方向。

  6.运动的分解合成法。将复杂运动看作由几个简单运动所组成。它包括位移、速度、加速度、力的分解与合成。合成和分解要视问题的需要和实际效果进行.正交分解法是常用的方法。

  五、基本解题思路

  解答力学问题通常可按如下思路进行:

  1.审清题意,弄清物理过程,画出示意图。

  2.明确研究对象,正确受力分析,画出受力图。

  3.选取坐标系,规定正方向。

  4.选准物理规律,列出方程.

  5.解出所求物理量的文学表达式,代入统一单位后的数据。

  6.计算结果,验算讨论。

  六、复习建议

  通过本讲力学的复习,要求明确力学中以牛顿运动定律为核心的知识整体结构,深刻理解以力、速度、加速度、质量等为主体的重要力学概念,熟练掌握静力学、运动学和动力学中的重要规律。要求明确力学中以牛顿运动定律、动能定理和机械能守恒定律、动量定理和动量守恒定律为核心的知识体系,深刻理解功、功率、动能、势能、机械能、动量、冲量等重要概念,熟练掌握动能定理、机械能守恒定律、动量定理、动量守恒定律等重要规律,能灵活地运用三把力学金钥匙解决力学问题,不断开拓解题思路,增强解题能力。进一步了解研究力学乃至研究物理学的重要研究方法,能似明晰的思路熟练地解决有关力学问题。继续激发学习物理的兴趣,熏陶良好的学习(包括复习)习惯,培养能力,开发智力,并为后续内容的复习打下良好的基础。

  1.制订复习计划

  为加强计划性,提高复习效率,应当注重制订切实可行的复习计划。一般分两轮进行:第一轮要求一章一节全面细致的复习,着重抓好基础。第二轮要求深化知识,综合提高,灵活运用。要注重重点内容的专题复习,在重解题方法和技巧的灵活运用,注重解题规范化和实验技能的训练,注重科学的安排时间以提高复习效率。切忌重理论轻实际、重资料轻教材、重结论轻过程、重解题轻应用的不良倾向.

  2.把握知识的深广度

  要切实遵循大纲和教材,不要随意拓宽加深,注意摆脱题海,避免陷入偏、怪、难的歧途,要把握好知识的深广度。如下列内容不作要求:静摩擦系数的概念,物体的一般平衡条件和开普勒三定律等物理规律,按有效数字规则运算,用速度图象去计算问题,互换振动图象和波动图象。对矢量运算仅限于解直角三角形,对力矩平衡问题仅限于有固定转动轴的情况,对连接体问题仅限于相连物体的加速度大小和方向相同的情况,对有关向心力的计算仅限于掏心力是由一条直线上的力合成的情况,对竖直平面上的圆周运动仅限于计算最高点和最低点的有关问题.关于负功的概念,只要求明确它的物理意义。关于功率的概念,有时由于负功的出现也会遇到功率是负值的情况,则仅要求知道它的物理意义是阻力在单位时间里所做的功。关于弹性势能,只要求定性了解它的产生、与哪些因素有关、与其它能的转化,而不要求用公式进行计算。不要求用功能关系解题。关于碰撞,只研究正碰,不区分弹性碰撞和非弹性碰撞,且只讨论一维的情况。应用动量定理和动量守恒定律解题只限于一维的情况。

  3. 掌握知识结构

  力学所研究的对象是质点和有固定转动轴的物体。力学所研究的物理现象是平衡状态、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、振动和波动、反冲运动、碰撞等。力学所研究的方法及其获得的规律可分为:从力的角度考虑,有牛顿运动定律,动量定理和动量守恒定律;从能的角度考虑,有动能定理和机械能守恒定律.为此,要十分注重深化对力学概念、规律和思维方法的理解和应用。

  力学从总体上可分运动学和动力学两大部分,静力学只是运动学中当速度为零(或角速度为定值)时的特殊情况。运动学所研究的是物体的运动状态,描述的是运动现象;而动力学所研究的则是改变物体运动状态的原因,即从力和能两个不同的角度揭示了运动的本质(即三把力学金钥匙)。学习力学的过程就是不断分析运动现象与揭示运动本质的过程。在总复习之时,应当充分意识到这一点,从而更好地将已学过的揭示本质的物理规律去分析和解决已学过的运动现象和尚未遇见的许多问题。

  4. 要注意深化对物理概念的理解

  如,关于功的概念,在初中规定功w=fs,其中s为物体在力的方向上通过的距离。在高中则将功定义为w=fscosα,即功等于力跟物体在力的方向上的位移的乘积。讨论了正功和负功的意义以及合外力所做功的计算方法。研究力做功除了力学中涉及的力外,还有电场力、磁场力、洛舍兹力等,复习时,要把它们串起来,比较它们做功的特点。在高中学习能量时,进一步揭示了功的本质,功是描述物理过程的物理量。做功总是伴随着能量的转化。关于功率的概念,讨论了平均功率、即时功率、额定功率、输出功率等概念。关于能量的概念,从初中的定性研究发展至高中的定量计算动能和重力势能。通过动能定理、机械能守恒定律,定量地揭示了功和能的关系;功是能量转化的量度,能量在转化中保持守恒.

  5.要注意揭示物理规律之间的区别和内在联系

  从力的角度总结出了牛顿运动定律、动量定理、动量守恒定律。从能的角度总结出了动能定理、机械能守恒定律。虽然,从不同的角度所得的规律不同,但描述的是同一物理现象,揭示的本质是一致的。当然,也有着许多不同之处,要注重通过列表等形式从研究对象、研究角度、适用范围、成立条件、矢量性、解题思路等方面加以比较,以加深对相近知识的理解。

  6.要注意加强思维训练

  可先以物理规律为专题训练收敛思维,归纳出运用三把力学金钥匙解题的不同的基本思路。然后,可在解同一道题时,训练发散思维,从多角度地考虑问题,防止用某一规律训练解题所造成的思维定势,从而有效地培养灵活地综合应用知识的能力.
高中物理公式大全以及高中物理定理、定律、公式表
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1、速度Vt=Vo+at
2.位移s=Vot+at²/2=V平t=
Vt/2t
3.有用推论Vt²-Vo²=2as
4.平均速度V平=s/t(定义式)
5.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
6.中间位置速度Vs/2=√[(Vo²+Vt²)/2]
7.加速度a=(Vt-Vo)/t
{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT²{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点.位移和路程.参考系.时间与时刻;速度与速率.瞬时速度。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)
4.推论Vt2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2
2.末速度Vt=Vo-gt
(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs
4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g
(从抛出落回原位置的时间)
注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、力(常见的力、力的合成与分解)
(1)常见的力
1.重力G=mg
(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx
{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN
{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm
(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2
(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2
(k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq
(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ
(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ
(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向);
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,
反向:F=F1-F2
(F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)
F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
三、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广
{正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G
{加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo
2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f
6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f);赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n);r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变.
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2
(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2
{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
五、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab
{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab
{q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式)
{U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式)
{P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平
{P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式)
{U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt
{Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2
{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh
{EP
:重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA
{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O
做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
六、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),
r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2
{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d
{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE
{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),
UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA
{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA
{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB
(电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式)
{C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平
垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动
平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
3)常见电场的电场线分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,
导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽/示波管、示波器及其应用等势面。
七、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R
{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总
{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联
串联电路(P、U与R成正比)
并联电路(P、I与R成反比)
电阻关系(串同并反)
R串=R1+R2+R3+
1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
电流关系
I总=I1=I2=I3
I并=I1+I2+I3+
电压关系
U总=U1+U2+U3+
U总=U1=U2=U3
功率分配
P总=P1+P2+P3+
P总=P1+P2+P3+
10.欧姆表测电阻
(1)电路组成
(2)测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小
(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
(4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
11.伏安法测电阻
电流表内接法:
电流表外接法:
电压表示数:U=UR+UA
电流表示数:I=IR+IV
Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
选用电路条件Rx>>RA
[或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV
[或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
便于调节电压的选择条件Rp>Rx
便于调节电压的选择条件Rp<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
八、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B)
{B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB
;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);
©解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;
(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理/回旋加速器/磁性材料
九、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动)
{L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势)
{Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割)
{ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS
{Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),
ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点;
(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。
(4)其它相关内容:自感/日光灯。
十、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt
电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv
电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2
;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2;
I1/I2=n2/n2;
P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;
(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻);
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;
(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;
(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,
当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;
(5)其它相关内容:正弦交流电图象/电阻、电感和电容对交变电流的作用。
物理(必修一)——知识考点归纳
第一章.运动的描述
考点一:时刻与时间间隔的关系
时间间隔能展示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。对一些关于时间间隔和时刻的表述,能够正确理解。如:
第4s末、4s时、第5s初……均为时刻;4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。
区别:时刻在时间轴上表示一点,时间间隔在时间轴上表示一段。
考点二:路程与位移的关系
位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量。路程是运动轨迹的长度,是标量。只有当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。一般情况下,路程≥位移的大小。
考点三:速度与速率的关系
速度 速率
物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢
量 描述物体运动快慢的物理量,是
标量
分类 平均速度、瞬时速度 速率、平均速率(=路程/时间)
决定因素 平均速度由位移和时间决定 由瞬时速度的大小决定
方向 平均速度方向与位移方向相同;瞬时速度
方向为该质点的运动方向 无方向
联系 它们的单位相同(m/s),瞬时速度的大小等于速率

考点四:速度、加速度与速度变化量的关系
速度 加速度 速度变化量
意义 描述物体运动快慢和方向的物理量 描述物体速度变化快
慢和方向的物理量 描述物体速度变化大
小程度的物理量,是
一过程量
定义式

单位 m/s m/s2 m/s
决定因素 v的大小由v0、a、t
决定 a不是由v、△v、△t
决定的,而是由F和
m决定。 由v与v0决定,
而且 ,也
由a与△t决定
方向 与位移x或△x同向,
即物体运动的方向 与△v方向一致 由 或
决定方向

大小 ① 位移与时间的比值
② 位移对时间的变化

③ x-t图象中图线
上点的切线斜率的大
小值 ① 速度对时间的变
化率
② 速度改变量与所
用时间的比值
③ v—t图象中图线
上点的切线斜率的大
小值

考点五:运动图象的理解及应用
由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,所以在解题的过程中被广泛应用。在运动学中,经常用到的有x-t图象和v—t图象。
1. 理解图象的含义
(1) x-t图象是描述位移随时间的变化规律
(2) v—t图象是描述速度随时间的变化规律
2. 明确图象斜率的含义
(1) x-t图象中,图线的斜率表示速度
(2) v—t图象中,图线的斜率表示加速度
第二章.匀变速直线运动的研究
考点一:匀变速直线运动的基本公式和推理
1. 基本公式
(1) 速度—时间关系式:
(2) 位移—时间关系式:
(3) 位移—速度关系式:
三个公式中的物理量只要知道任意三个,就可求出其余两个。
利用公式解题时注意:x、v、a为矢量及正、负号所代表的是方向的不同,
解题时要有正方向的规定。
2. 常用推论
(1) 平均速度公式:
(2) 一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:
(3) 一段位移的中间位置的瞬时速度:
(4) 任意两个连续相等的时间间隔(T)内位移之差为常数(逐差相等):
考点二:对运动图象的理解及应用
1. 研究运动图象
(1) 从图象识别物体的运动性质
(2) 能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义
(3) 能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义
(4) 能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义
(5) 能说明图象上任一点的物理意义

2. x-t图象和v—t图象的比较
如图所示是形状一样的图线在x-t图象和v—t图象中,

x-t图象 v—t图象
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度) ①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度)
②表示物体静止 ②表示物体做匀速直线运动
③表示物体静止 ③表示物体静止
④ 表示物体向反方向做匀速直线运动;初
位移为x0 ④ 表示物体做匀减速直线运动;初速度为
v0
⑤ 交点的纵坐标表示三个运动的支点相遇时
的位移 ⑤ 交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度
⑥t1时间内物体位移为x1 ⑥ t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表
示质点在0~t1时间内的位移)
考点三:追及和相遇问题
1.“追及”、“相遇”的特征
“追及”的主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置。
两物体恰能“相遇”的临界条件是两物体处在同一位置时,两物体的速度恰好相同。
2.解“追及”、“相遇”问题的思路
(1)根据对两物体的运动过程分析,画出物体运动示意图
(2)根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程,注意要将两物体的运动时间的关系反映在方程中
(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程
(4)联立方程求解
3. 分析“追及”、“相遇”问题时应注意的问题
(1) 抓住一个条件:是两物体的速度满足的临界条件。如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等;两个关系:是时间关系和位移关系。
(2) 若被追赶的物体做匀减速运动,注意在追上前,该物体是否已经停止运动
4. 解决“追及”、“相遇”问题的方法
(1) 数学方法:列出方程,利用二次函数求极值的方法求解
(2) 物理方法:即通过对物理情景和物理过程的分析,找到临界状态和临界条件,然后列出方程求解
考点四:纸带问题的分析
1. 判断物体的运动性质
(1) 根据匀速直线运动特点x=vt,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判断物体做匀速直线运动。
(2) 由匀变速直线运动的推论 ,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移之差相等,则说明物体做匀变速直线运动。
2. 求加速度
(1) 逐差法

(2)v—t图象法
利用匀变速直线运动的一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论,求出各点的瞬时速度,建立直角坐标系(v—t图象),然后进行描点连线,求出图线的斜率k=a.
第三章 相互作用
考点一:关于弹力的问题
1. 弹力的产出
条件:(1)物体间是否直接接触
(2) 接触处是否有相互挤压或拉伸
2.弹力方向的判断
弹力的方向总是与物体形变方向相反,指向物体恢复原状的方向。弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。
(1) 压力的方向总是垂直于支持面指向被压的物体(受力物体)。
(2) 支持力的方向总是垂直于支持面指向被支持的物体(受力物体)。
(3) 绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿绳指向绳收缩的方向(沿绳背离受力物体)。
补充:物体间点面接触时其弹力方向过点垂直于面,点线接触时其弹力方向过点垂直于线,两物体球面接触时其弹力的方向沿两球心的连线指向受力物体。
3. 弹力的大小
(1) 弹簧的弹力满足胡克定律: 。其中k代表弹簧的劲度系数,仅与弹簧的材料有关,x代表形变量。
(2) 弹力的大小与弹性形变的大小有关。在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
考点二:关于摩擦力的问题
1. 对摩擦力认识的四个“不一定”
(1) 摩擦力不一定是阻力
(2) 静摩擦力不一定比滑动摩擦力小
(3) 静摩擦力的方向不一定与运动方向共线,但一定沿接触面的切线方向
(4) 摩擦力不一定越小越好,因为摩擦力既可用作阻力,也可以作动力
2. 静摩擦力用二力平衡来求解,滑动摩擦力用公式 来求解
3. 静摩擦力存在及其方向的判断
存在判断:假设接触面光滑,看物体是否发生相当运动,若发生相对运动,则说明物体间有相对运动趋势,物体间存在静摩擦力;若不发生相对运动,则不存在静摩擦力。
方向判断:静摩擦力的方向与相对运动趋势的方向相反;滑动摩擦力的方向与相对运动的方向相反。
考点三:物体的受力分析
1.物体受力分析的方法
(1) 方法
(2) 选择
2.受力分析的顺序
先重力,再接触力,最后分析其他外力
3.受力分析时应注意的问题
(1) 分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力
(2) 受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力
(3) 如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析
(4) 物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定
(5) 受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离
考点四:正交分解法在力的合成与分解中的应用
1. 正交分解时建立坐标轴的原则
(1) 以少分解力和容易分解力为原则,一般情况下应使尽可能多的力分布在坐标轴上
(2) 一般使所要求的力落在坐标轴上
第四章 牛顿运动定律
考点一:对牛顿运动定律的理解
1. 对牛顿第一定律的理解
(1) 揭示了物体不受外力作用时的运动规律
(2) 牛顿第一定律是惯性定律,它指出一切物体都有惯性,惯性只与质量有关
(3) 肯定了力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因
(4) 牛顿第一定律是用理想化的实验总结出来的一条独立的规律,并非牛顿第二定律的特例
(5) 当物体所受合力为零时,从运动效果上说,相当于物体不受力,此时可以应用牛顿第一定律
2. 对牛顿第二定律的理解
(1) 揭示了a与F、m的定量关系,特别是a与F的几种特殊的对应关系:同时性、同向性、同体性、相对性、独立性
(2) 牛顿第二定律进一步揭示了力与运动的关系,一个物体的运动情况决定于物体的受力情况和初始状态
(3) 加速度是联系受力情况和运动情况的桥梁,无论是由受力情况确定运动情况,还是由运动情况确定受力情况,都需求出加速度
3. 对牛顿第三定律的理解
(1) 力总是成对出现于同一对物体之间,物体间的这对力一个是作用力,另一个是反作用力
(2) 指出了物体间的相互作用的特点:“四同”指大小相等,性质相等,作用在同一直线上,同时出现、消失、存在;“三不同”指方向不同,施力物体和受力物体不同,效果不同
考点二:应用牛顿运动定律时常用的方法、技巧
1. 理想实验法
2. 控制变量法
3. 整体与隔离法
4. 图解法
5. 正交分解法
6. 关于临界问题
处理的基本方法是:
根据条件变化或过程的发展,分析引起的受力情况的变化和状态的变化,找到临界点或临界条件(更多类型见错题本)
考点三:应用牛顿运动定律解决的几个典型问题
1. 力、加速度、速度的关系
(1) 物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,合力与加速度的关系 ,合力只要不为零,无论速度是多大,加速度都不为零
(2) 合力与速度无必然联系,只有速度变化才与合力有必然联系
(3) 速度大小如何变化,取决于速度方向与所受合力方向之间的关系,当二者夹角为锐角或方向相同时,速度增加,否则速度减小
2. 关于轻绳、轻杆、轻弹簧的问题
(1) 轻绳
① 拉力的方向一定沿绳指向绳收缩的方向
② 同一根绳上各处的拉力大小都相等
③ 认为受力形变极微,看做不可伸长
④ 弹力可做瞬时变化
(2) 轻杆
① 作用力方向不一定沿杆的方向
② 各处作用力的大小相等
③ 轻杆不能伸长或压缩
④ 轻杆受到的弹力方式有:拉力、压力
⑤ 弹力变化所需时间极短,可忽略不计
(3) 轻弹簧
① 各处的弹力大小相等,方向与弹簧形变的方向相反
② 弹力的大小遵循 的关系
③ 弹簧的弹力不能发生突变
3. 关于超重和失重的问题
(1) 物体超重或失重是物体对支持面的压力或对悬挂物体的拉力大于或小于物体的实际重力
(2) 物体超重或失重与速度方向和大小无关。根据加速度的方向判断超重或失重:加速度方向向上,则超重;加速度方向向下,则失重
(3) 物体出于完全失重状态时,物体与重力有关的现象全部消失:
① 与重力有关的一些仪器如天平、台秤等不能使用
② 竖直上抛的物体再也回不到地面
③ 杯口向下时,杯中的水也不流出
一、力 物体的平衡
1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力 (1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的. 〔注意〕重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力.
但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力
(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上. 3.弹力 (1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.
(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变.
(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面;
在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面.
①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆. (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m. 4.摩擦力 (1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反. (3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向. ②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向. (4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解.
①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.
②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解. 5.物体的受力分析 (1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. (2)按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析. (3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析.先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态.
6.力的合成与分解 (1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力.(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则. (3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成. 共点的两个力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 . (4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算). 在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法. 7.共点力的平衡 (1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力. (2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态. (3)★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑Fx =0,∑Fy =0. (4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.
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跪求高中阶段物理学史

高考在既…高考中物理第一题关于无理学史的问题是我的弱项…求各位朋友给总结下高中阶段物理书上涉及到的所有物理学家…及他们的贡献…
高考物理学史总结(按人物)
☆伽利略(意大利物理学家)
物理学的贡献:
①发现摆的等时性
②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关
③伽利略的理想斜面实验:得出“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即维持物体运动不需要力”的结论;将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页(发现了物体具有惯性,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是使物体运动的原因)。
④发明了空气温度计;理论上验证了落体运动、抛体运动的规律;还制成了第一架观察天体的望远镜;
经典题目:
1.伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因(错)。
2.伽利略认为力是维持物体运动的原因(错)。
3.伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理(包括数学推理)和谐地结合起来(对)。
4.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去(对)。
☆爱因斯坦(德国)
贡献:①用光子说解释了光电效应规律
②提出狭义相对论(经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体),总结出质能方程:E=mc2
经典题目:
1.爱因斯坦提出了量子理论,普朗克提出了光子说(错)。
2.爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应(对)。
3.是爱因斯坦发现了光电效应现象,普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说(错)。
4.爱因斯坦创立了举世瞩目的相对论,为人类利用核能奠定了理论基础;普朗克提出了光子说,深刻地揭示了微观世界的不连续现象(错)。
☆胡克(英国物理学家)
物理学的贡献:胡克定律
经典题目:
1.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)。
☆牛顿(英国物理学家)
物理学的贡献:
①总结三大运动定律、发现万有引力定律。建立了完整的经典力学(也称牛顿力学或古典力学)体系,物理学从此成为一门成熟的自然科学。其最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。
②发现了光的色散原理;创立了微积分、发明了二项式定理;发明了反射式望远镜。
经典题目:
1.牛顿发现了万有引力,并总结得出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了引力常数(对)。
2.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动(对)。
3.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础(对)。
☆卡文迪许
物理学的贡献:测量了万有引力常量。G=6.67×11-11N•m2/kg2
典型题目:
1.牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量(错)。
2.卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值(对)。
☆亚里士多德(古希腊)
观点:
①重的物理下落得比轻的物体快   ②力是维持物体运动的原因
经典题目: 亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动(对)。
☆开普勒(德国天文学家)
物理学的贡献 :开普勒三定律
经典题目: 开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律(错)。
☆托勒密(古希腊科学家) 观点:发展和完善了地心说
☆哥白尼(波兰天文学家) 观点:日心说
☆第谷(丹麦天文学家) 贡献:测量天体的运动
☆威廉•赫歇耳(英国天文学家)
贡献:用望远镜发现了太阳系的第七颗行星——天王星
☆汤苞(美国天文学家)
贡献:用计算、预测、观察和照相的方法发现了太阳系第九颗行星——冥王星
☆泰勒斯(古希腊)
贡献:发现毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体
☆库仑(法国物理学家)
贡献:利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。标志着电学的研究从定性走向定量。
典型题目:
1.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用(对)。
2.库仑发现了电流的磁效应(错)。
☆富兰克林(美国物理学家)
贡献:
①对当时的电学知识(如电的产生、转移、感应、存储等)作了比较系统的整理
②统一了天电和地电,并发明避雷针。
☆密立根 贡献:密立根油滴实验——测定元电荷

☆昂纳斯(荷兰物理学家)
发现超导现象(即大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象)。
☆欧姆(德国物理学家) 贡献:得出欧姆定律(部分电路、闭合电路)
☆奥斯特(丹麦物理学家)
贡献:电流的磁效应(电流可以使周围的磁针发生偏转)
经典题目:
1.奥斯特最早发现电流周围存在磁场(对)。
2.法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应(错)。
☆法拉第
贡献:①用电场线的方法表示电场
②发现了电磁感应现象
③发现了法拉第电磁感应定律(E=n△Φ/△t)
经典题目:
1.奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象(对)。
2.法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律(对)。
3.奥斯特对电磁感应现象的研究,将人类带入了电气化时代(错)。
4.法拉第发现了磁生电的方法和规律(对)。
☆安培(法国物理学家)
贡献:
①磁场对电流可以产生作用力(安培力),并且总结出了这一作用力遵循的规律
②安培分子电流假说
经典题目:
1.安培最早发现了磁场能对电流产生作用(对)。
2.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式(错)。
3. 两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥。
☆狄拉克(英国物理学家)
贡献:预言磁单极必定存在(至今都没有发现)
☆洛伦兹(荷兰物理学家)
贡献: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。
☆阿斯顿
贡献:①发现了质谱仪 ②发现非放射性元素的同位素
☆劳伦斯(美国) 贡献:发现了回旋加速器
☆楞次 贡献:发现了楞次定律(判断感应电流方向的定律)
☆汤姆生(英国物理学家)
贡献:①发现了电子(揭示了原子具有复杂的结构)
②建立了原子的模型——枣糕模型
经典题目: 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子(对)
☆卢瑟福(英国物理学家)
贡献:指导助手进行了α粒子散射实验(记住实验现象)
提出了原子的核式结构(记住内容)
发现了质子
经典题目:
1.汤姆生提出原子的核式结构学说,后来卢瑟福用粒子散射实验给予了验证(错) 2.卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子的发光现象(错)。
3.卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小(对)。
4.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成(对)。
☆波尔(丹麦物理学家)
贡献:波尔原子模型(很好的解释了氢原子光谱)
经典题目:
1.玻尔把普朗克的量子理论运用于原子系统上,成功解释了氢原子光谱规律(对)
2.玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的(错)。
3.玻尔氢原子能级理论的局限性是保留了过多的经典物理理论(对)。
☆贝克勒尔(法国物理学家)
贡献:发现天然放射现象(揭示了原子核具有复杂结构)
经典题目:
1.天然放射性是贝克勒尔最先发现的(对)。
2.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构(错)。
☆伦琴(德国物理学家) 贡献:发现了伦琴射线(X射线)
☆查德威克 贡献:发现了中子
☆约里奥•居里和伊丽芙•居里夫妇
贡献:①发现了放射性同位素钋(Po)和镭(Ra)。 ②发现了正电子
经典题目:
1.居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现电子(错)。
2.约里奥•居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现正电子(对)。
☆普朗克(德国物理学家) 贡献:量子论
☆麦克斯韦
贡献:①建立了完整的电磁理论
②预言了电磁波的存在,并且认为光是一种电磁波(赫兹通过实验证实电磁波的存在)。
经典题目:
1.普朗克在前人研究电磁感应的基础上建立了完整的电磁理论(对)。
2.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予了证实(对)。
3.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在(错)。
☆赫兹(德国物理学家)
贡献:用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
☆墨翟(中国)
  公元前468-前376,在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。

高考物理学史总结(按领域)
一、力学
1、1638年,意大利物理学家伽利略论证重物体不会比轻物体下落得快;
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;
3、17世纪,伽利略理想实验法指出:
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;
4、20世纪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、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;
7、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)
发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应
8、1827年英国植物学家布朗
悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。

二、电磁学
9、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。
10、1752年,富兰克林
  通过风筝实验验证闪电是电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。 11、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)
   通过实验得出欧姆定律。
12、1911年荷兰科学家昂尼斯
  大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
13、1841~1842年 焦耳和楞次
先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,称为焦耳——楞次定律。 14、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。
15、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。
16、1831年英国物理学家法拉第
发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;
17、1834年,楞次: 确定感应电流方向的定律。
18、1832年,亨利: 发现自感现象。
19、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。
20、1887年德国物理学家赫兹
用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。

三、光学
21、公元前468-前376,中国的墨翟
  在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。
22、1621年荷兰数学家斯涅耳:入射角与折射角之间的规律——折射定律。
23、关于光的本质有两种学说:
  一种是牛顿主张的微粒说:认为光是光源发出的一种物质微粒;
  一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说:认为光是在空间传播的某种波。
24、1801年,英国物理学家托马斯•杨 :观察到了光的干涉现象
25、1818年,法国科学家泊松: 观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
26、1887年由赫兹:证实了电磁理的存在。
27、1895年,德国物理学家伦琴:发现X射线(伦琴射线)。
28、1900年,德国物理学家普朗克
  解释物体热辐射规律提出电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界;
29、1905年爱因斯坦:提出光子说,成功地解释了光电效应规律。
30、1913年,丹麦物理学家玻尔
  提出了原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。
31、1924年,法国物理学家德布罗意:预言了实物粒子的波动性;

四、原子物理学
32、1897年,汤姆生
  利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
33、1909年-1911年,英国物理学家卢瑟福
  进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
34、1896年,法国物理学家贝克勒尔
  发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。
35、1919年,卢瑟福
  用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。
36、1932年查德威在α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成。
37、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;
  粒子分为三大类:媒介子,传递各种相互作用的粒子如光子;
  轻子,不参与强相互作用的粒子如电子、中微子;
  强子,参与强相互作用的粒子如质子、中子;强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷的-1/3 或2/3。
高中物理学史
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、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。
  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、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
  5、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。
  6、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。
  7、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
  8、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;
  9、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,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。
  10、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;
  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。
  11、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星;
  1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。

二、电磁学
  12、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,并测出了静电力常量k的值。
  13、16世纪末,英国人吉伯第一个研究了摩擦是物体带电的现象。
  18世纪中叶,美国人富兰克林提出了正、负电荷的概念。
  1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
  14、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
  15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
  16、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
  17、1911年,荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
  18、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
  19、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
  20、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
  21、荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹力)的观点。
  22、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
  23、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。
  (最大动能仅取决于磁场和D形盒直径,带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)
  24、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
  25、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
  26、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一。

三、热学
  27、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
  28、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
  29、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。
  30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
  21、1642年,科学家托里拆利提出大气会产生压强,并测定了大气压强的值。
  四年后,帕斯卡的研究表明,大气压随高度增加而减小。
  1654年,为了证实大气压的存在,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。

四、波动学
  22、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
  23、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
  24、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。

五、光学
  25、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
  26、1801年,英国物理学家托马斯•杨成功地观察到了光的干涉现象。
  27、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
  28、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,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。
  29、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
  30、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。
  31、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;
  1801年,德国物理学家里特发现紫外线;
  1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
  32、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”。

六、波粒二象性
  33、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的(电磁波的发射和吸收不是连续的),而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子E=hν,把物理学带进了量子世界;
  受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
  34、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。
  35、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,最先得出氢原子能级表达式,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
  36、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
  37、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
  1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。

七、相对论
  38、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界),
  ②热辐射实验——量子论(微观世界);
  39、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
  40、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
  ①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;
  ②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
  狭义相对论的其他结论:
  ①时间和空间的相对性——长度收缩和动钟变慢(或时间膨胀)
  ②相对论速度叠加:光速不变,与光源速度无关;一切运动物体的速度不能超过光速,即光速是物质运动速度的极限。
  ③相对论质量:物体运动时的质量大于静止时的质量。
  41、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:E=mc2。

八、原子物理学
  42、1858年,德国科学家普吕克尔发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
  43、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,指出阴极射线是高速运动的电子流。说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。1906年,获得诺贝尔物理学奖。
  44、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
  45、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。
  天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
  46、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,
  并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
  47、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
  48、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。
  49、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。
  50、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。
  51、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
  52、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
  53、粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;
  轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;
  强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子。
  54、1964年盖尔曼提出了夸克模型,认为介子是由夸克和反夸克所组成,重子是由三个夸克组成。
貌似书上有很多,建议用个本子把书上涉及到的物理学家及其贡献记载上面,可以便于以后复习的。。。。。

为什么有电场,就有引力

粒子有下面一些基本属性:

具有半径体积。可以刚体性碰撞。具有质量。具有万有引力。具有惯性。也可以带电。如果没有这些特性,就不能叫做粒子。

1、质子的半径和体积

质子是一个空心的场。跟宇宙一样大。它的核心也是场,不是实体,场强无限大,其电场强度= Q/R²。所以当两个质子互相接近,会发生场的叠加,发生巨大的排斥力。这就给物理学感觉质子的核心是不可进入、不可重叠并只能弹性碰撞的印象。这样,质子就具有了半径、体积。因为也确实不存在那样大的力量可以进入质子的内部。所以把它看作是一个粒子是近似正确的。

2、万有引力

前面已经证明,质子是一个场,它的电场就是万有引力。当质子聚集成为星体的时候,在遥远距离上的场,就是万有引力。

3、惯性和质量

1.惯性的起源:

F=ma

m是质子的个数,

加速度a=S/t²是单个质子的力。

原子钟的速度、频率是一个状态,就是一个惯性系。状态改变就是频率1/t改变,从而就是惯性力。状态就是惯性系,由惯性力,就产生了惯性质量,这就是惯性和惯性质量的起源。

2.惯性的本质:

一个“存在与不存在的震荡”具有一个频率,等价于它具有一个速度。与其他质子叠加过程中,它的震荡频率会发生改变,从而发生加速度。

当把叠加的对方看作力,而自己方面看作获得加速度的情形下,这就是惯性力。

3.引力与惯性:

同时,当把自己看成具有叠加性质,从而使其他质子发生加速度的角度,它此时就不是惯性,而是排斥力或吸引力。

从上面两个情形发现,其实惯性和引力是同一个东西。惯性力的发生和引力的发生也是同一件事情,同一个过程。

所以在这里可以很轻松的得出结论:

惯性质量=引力质量

4.质量的计算:

一个刚体,受到一个力F,获得加速度a,则计算得到:

质量m=F/a

过往的物理学认为,惯性和引力是质量固有的性质。在这里则反过来,质量是由惯性和引力计算得到。质子的惯性和引力是固有的,而质量则是物理学比较模糊的认识方式。那是因为物理学还不知道刚体的微观组成是时钟,还不知道力的本质是第四维度的震荡频率。所以就把惯性和质量乃至电荷都看作是刚体固有的性质。自始至终也没有研究出质量到底是什么,何以惯性质量等于引力质量。

4、电荷

与质量的情形一样,电荷也是一个虚拟的概念。

只有电场,电荷是从电场计算得来。

5、力的单位

牛顿力学把力的单位写做:

千克米/秒²

物理意义是,质量的单位是千克,它是力的来源并是质量的单位。而米/秒²是加速度单位,不具有力的含义,而仅仅是力的效果。牛顿的这个理解不对。应当的理解是:

力就是加速度本身,所以力的单位就是米/秒²,不是千克米/秒²。牛顿是重复的使用了力的单位了。所以错误非常大。

质量m的含义不是力,而是质子的个数,使用“摩尔数”才正确。

6、如上,我们已经成功推演出所有的粒子性出来。

结论很明确,粒子不存在,粒子是力产生的,是力的一个属性。跟此前物理学认为的力是粒子的属性根本不同。

惯性质量=引力质量

太阳吸引地球的力,过去认为是太阳有一个质心,发出万有引力;地球也有一个质心,也具有万有引力。并且地球还有一个奇怪的性质,叫做惯性,惯性这东西一旦受力,就会发生惯性力。这个惯性力的大小,就是地球的质量。

在这里,过往物理学把力的原因,归因于物体的核心,太阳的核心,地球的核心,发出场。而惯性也是“物质”不可或缺的性质,是质量的性质。认为物质先有质量,质量具有惯性。

然后……

惯性是什么?

引力是什么?

质量是什么?

就没有物理学家敢于问津了。爱因斯坦广义相对论的第一个假设,就是惯性质量=引力质量。一个物体受力,等价于这个物体往相反的方向加速。但迄今所有的物理学家都不知道是为什么。
解析:由高斯定理,可得
E=σ/(2ε。)匀强电场
σ是电荷面密度
希望对你有所帮助,祝你学习进步,天天开心❤️
文章标题: 为什么"场"这个概念是伴随电磁现象出现的,在牛顿发现万有引力定律的时候并没有提出引力场
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[为什么"场"这个概念是伴随电磁现象出现的,在牛顿发现万有引力定律的时候并没有提出引力场] 相关文章推荐:

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