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开普勒第一定律，也称椭圆定律：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。

开普勒第三定律，也称周期定律：各个行星的椭圆轨道的半长轴的三次方和它们绕太阳公转周期的二次方成正比。

由于题中给了“年”，正好是地球的公转周期，所以这道题实际上是要你借助地球的数据来计算。书里说过，地球的轨道近似于圆，所以当做圆来处理。

地球公转周期1年，轨道半径1.44×10的11次方m（即使你在考场，这个也可以计算，光从太阳到地球需要8min，即日地距离=8光分=光速×换算成秒的时间，这是常识）

以上是这道题需要的定律和条件，下面解题：

设哈雷彗星轨道半长轴a1，周期T1；地球轨道半长轴（即半径）a2，周期T2

根据开普勒第三定律，a1?/T1?=a2?/T2?

代入数值计算得：a1=2.56×10的12次方

以下含椭圆知识最远距离L=2a1-l=5.031×10的12次方m

（所谓的椭圆知识就是太阳在近日点、远日点的连线上，近日距离+远日距离=2倍半长轴长）

计算结果可能跟现实有差距，因为日地距离不准确（在1.4到1.5乘以10的11次方之间），这种算完后就可以直接答成5×10的12次方m。

不明白可以追问~呵呵

高中物理有关人文知识总结 例：卡文迪许做了扭秤实验

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；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不会比轻物 体下落得快；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）； 17 世纪，伽利略通过理想实验法指出：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；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。通过 理想斜面实验，推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论。后由牛顿归纳成 惯性定律。伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一。注：伽利略对自由 落体的研究，开创了研究自然规律的一种科学方法。（回忆理想斜面实验）

3、牛顿：英国物理学家； 动力学的奠基人，他总结和发展了前人的发现，于 1687 年， 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） 。于 1687 年正式发表万有引力定律；奠定了以牛顿定律为基础的经典力学。

4、开普勒：丹麦天文学家；发现了行星运动规律的开普勒三定律，奠定了万有引力定律 的基础。

5、卡文迪许：英国物理学家；巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量。

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、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。

电磁学

1．1785 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。（转化） 2、密立根：美国科学家；利用带电油滴在竖直电场中的平衡，得到了基本电荷 e 。

2．1752 年，富兰克林在费城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。

3．1826 年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。 4．1911 年荷兰科学家昂尼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。

5．1841～1842 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。

6．1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁 效应。 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；同时提出了安 培分子电流假说。 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。

7．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。 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；但当 粒子动能很大，速率接近光速时，根据狭义相对论，粒子质量随速率显著增大，粒子在磁 场中的回旋周期发生变化，进一步提高粒子的速率很困难。

8．1831 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； 亲手制成了世界上第一台发电机，提出了电磁场及磁感线、电场线的概念。 1834 年楞次发表确定感应电流方向的定律。 9．1832 年亨利发现自感现象，即在研究感应电流的同时，发现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。双绕线法制精密电阻为消除 其影响应用之一。

10．麦克斯韦：英国科学家；总结前人研究电磁感应现象的基础上，建立了完整的电磁场 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。电磁波 是一种横波

11.1887 年德国物理学家赫兹；在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年，第一次用实验证 实了电磁波的存在，测得电磁波传播速度等于光速，证实了光是一种电磁波。

天文系高中选哪三科

高中物理学史总结

物理 必修1

1. 英国天文学家哈雷根据牛顿的万有引力定律正确地预言了哈雷彗星的 回归。P5

2. 美国气象学家洛伦兹发现，一个复杂系统初始条件的微小差异可能使 结果产生巨大偏差。P5

3. 哥白尼提出日心说。 牛顿和莱布尼茨发明微积分。 爱迪生发明留声机和电灯。 贝尔发明电话。 居里夫人

发现镭、钍、钋三种元素的放射性。 爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论。 李政道和杨振宁指出弱相互作用

下宇称不守恒。

4. 普朗克，德国物理学家，量子论的奠基人。P30

5. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢是由他们的重量决定的。 P45

6. 意大利物理学家和天文学家伽利略通过实验研究自由落体运动，把实 验和逻辑推理结合起来。P47、48 近代

力学的创始人。P49

7. 英国科学家胡克发现了胡克定律。P56

8. 亚里士多德认为：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的 作用，物体就要停止在一个地方。P68

伽利略斜面实验说明：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运 动状态的原因。P68 法国科学家笛卡儿补

充完善伽利略观点，指出：除非物体受到力的作 用，物体将永远保持其静止或运动状态。P69

9. 英国科学家牛顿，动力学的奠基者，提出牛顿运动定律。P68

10. 吴健雄，华裔美国物理学家，用实验证实了宇称不守恒，电磁相互作 用与弱相互作用的密切联系。P92

11. 美国 J.韦伯首创用铝棒做 “天线” 接收天体辐射的引力波的方法。 ， P92

12. J.H.泰勒等人观测围绕共同质心高速转动的双星， 推测它们在辐射引力 波时失去了能量。P92

物理 必修2

1． 德国天文学家开普勒，研究了丹麦天文学家第谷的星星观测记录。发 表了开普勒行星运动定律。P29 P32

2． 古代天文学家托勒密完善了理论：每个行星都沿着圆运动，这个圆叫 做 “本轮” 同时本轮的圆心又环绕

着地球沿一个叫做均轮的大圆运动。 ， P31

3． 哥白尼（波兰）发表《天体运行论》 ，预示了地心宇宙论的终结。P31

4． 伽利略发明了望远镜，观测证明了地球不是所有天体运动的中心。P32

5． 第谷·布拉赫的观测结果为哥白尼的学说提供了关键性支持。P32

6． 哈雷预言了哈雷彗星的回归。P33

7． 胡克等人认为，行星绕太阳运动是因为受到了太阳的引力。P33

8． 牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律。P37

9． 英国物理学家卡文迪许比较精确地得出了万有引力常量的数值。P37

10． 剑桥大学的学生亚当斯和法国天文学家勒维耶各自独立计算出海 王星的轨道。 德国的伽勒在勒维护耶语

言的位置附近发现了海王 星。P39 11． 法国科学家拉普拉斯指出，对于一个质量为 M 的球状物体，当其 半径 R 不大于 2GM/c2 时， 即是一个

黑洞。 P42 英国学者米切尔也提 出过相似的见解。P43 12． 德国天文学家 F.W.贝塞尔根据天狼星移动轨迹，推测有一个看不 见的伴星在围绕天狼星运动，后来的观

测证实了他的猜想，这是最早 的白矮星、P47

13． 伽利略的斜面实验显现出能量及其守恒的思想。P51

14． 戴维发现电流的化学效应。 奥斯特发现电流的磁效应。 塞贝克发现温差电现象。 法拉第发现电磁感应现

象。 焦耳发现电流的热效应；测定了热功当量的数值。 迈尔表述了能量守恒定律，并计算出热功当量的数值。

亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律。P75 P33、P41、P48。其余已完成。

物理 选修3-1

1. 希腊人泰勒斯发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。P2

2. 公元一世纪，我国东汉学者王充在《论衡》中写下“顿牟掇芥”一语， 指的是用玳瑁的壳吸引轻小物体。P2

在《论衡》中描述的“司南”使 人们公认最早的磁性定向工具 P80

3. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷。P2

4. 电荷量 e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。P4

5. 法国学者库仑在前人工作基础上通过实验总结出库仑定律。P6

6. 英国物理学家，化学家法拉第提出：电荷的周围存在着有它产生的电 场，处在电场中的其它电荷受到电场给

予的作用力。P10 用电力线（即电场线）和磁力线（即磁场线）形象地描述电场和磁场。 P14 发现了电磁感应

现象。P14

7. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并且把光现象与电磁现象统一起来。 P14

8. 范德格拉夫静电加速器。P38

9. 富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。P80

10. 丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。P81

11. 安培 发现，磁体对通电导线有作用力。P81

12. 特斯拉，美国电气工程师，是交变电流进入实用领域的主要推动者。 P84

13. 法国学者安培提出了著名的分子电流假说。P87

14. 洛伦兹，荷兰物理学家，主要贡献是他的电子论。提出了著名的洛伦 兹力公式。P95

15. 美国物理学家 E.H .霍尔观察到霍尔效应。P103 扉页、P80。其余已完成。

物理 选修3-2

1. 奥斯特发现了电流的磁效应。P2

2. 法拉第发现了电磁感应现象。P3 利用电磁感应的原理发明了人类历史 上的第一台发电机——圆盘发电机。

P14

3. 物理学家楞次总结出楞次定律。P11

4. 在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上，人们总结出法拉第电磁感 应定律。P15

5. 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场。P19 已完成。

物理 选修3-4

1. 傅科摆。1851 年，傅科 傅科在巴黎万神殿用长 67m 的单摆演示了地球自 傅科 转的效应，摆的周期超过 16s。 P14

2. 惠更斯， 数学家。 确定了计算单摆周期的公式。 P16 惠更斯 荷兰物理学家、 1690 年提出了惠更斯原理。 P33 首先提出光的波动说。 P46

3. 多普勒 多普勒效应 P42

4.19 世纪 60 年代，麦克斯韦 麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光也是一种 麦克斯韦 电磁波。 P46

德国科学家赫兹 赫兹用实验证明了电磁波的存在。 P46

5. 爱因斯坦于 20 世纪初提出了光子说， 认为光具有粒子性， 从而解释了 光电效应。P46

6. 荷兰数学家斯涅耳总结出了光的折射定律。 P47

7. 1801 年， 英国物理学见托马斯· 杨成功地观察到了光的干涉现象。 P50

8. 物理学家菲涅耳按照光的波动说深入研究了光的衍射，在论文中提出 了严密地解决衍射问题的数学方法。

泊松按照菲涅耳的理论计算，计算出泊松亮斑的存在。P61~62

9. 物理学家布拉格父子首先研究了晶体对 X 射线的衍射。P63

10.英国生物学家威尔金斯和弗兰克林研究了 DNA 对 X 射线的衍射，美 国生物学家沃森和生物学家克里克根据

数据提出了 DNA 的双螺旋结 构模型。P63

11. 法拉第发现电磁感应现象。P77

12.麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本 质上的统一性，建立了完整的电磁场理

论。P78

13. 赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，在人类历史上首先捕捉到了 电磁波。P79

14. 俄罗斯物理雪见波波夫和意大利青年马可尼各自独立地发明了无线电 报机。P86

15. 英国发明家贝尔德表演了向远处传递活动图像的技术，标志着电视的 诞生P87

16. 物理学家通过实验和天文观测得到结果：不论光源与观察者做怎样的 相对运动，光相对于观察者的速度是

一样的。1997 年的麦克耳孙-莫 雷实验是最著名的一个。P99

19. 爱因斯坦：提出狭义相对论 P99 和广义相对论 P109。

20. 1941 年， 美国科学家罗西和霍尔在不同高度统计了宇宙线中的μ子数 量，结果与相对论的语言完全一致

。P104

21. 荷兰物理学家洛伦兹试图利用物体通过以太时以太的“收缩”来解释 实验结果，并得到相应的公式。P105

22. 法国数学家、 物理学家庞加莱在 1895 年， 首次提出了相对性原理的思 想。1899 年，又进一步提出，对

于所有观察者来说，光速都是常数。 还论证了“两个事件历时相等”和“在两地同时发生的两个事件”的 说法

是没有意义的。P105 23. 1929 年，美国天文学家哈勃发现，银河系以外的大多数星系都在远离 我们而去，距离越远，离开的速度越

大。P111 24. 1964~1965 年，美国贝尔实验室的科学家彭齐亚斯和威尔孙检测到了 微波背景的辐射。P111

物理 3-5

1. 法国科学家笛卡儿最先提出动量具有守恒性。把物体的大小（质量） 与速率的乘积叫做动量。P6

2. 惠更斯明确指出了动量的方向性和守恒性。P6

3. 牛顿把迪卡儿的定义做了修改，用质量与速度的乘积定义动量。P6

4. 卢瑟福猜测，原子中可能还有一种电中性的粒子。P16 德国物理学家博特及其合作者贝克尔用α粒子轰击一

系列元素， 产生一 种未知射线，他们认为这是一种γ射线。 法国物理学家约里奥-居里夫妇重复波特和贝克尔

的实验，仍旧认为中 性的“铍射线”是一种γ射线。 英国物理学家查德威克发现了中子。P16、P17

5. 苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了多级火箭的概念。P20

6. 迪卡儿主张以 mv 度量运动， 莱布尼兹主张以 mv2 度量运动。 法国科学 家达兰贝尔用他的研究指出，双

方实际是从不同的角度描述了运动的 守恒性。P24 7. 德国物理学家维恩在 1896 年，英国物理学家瑞利在 1900 年，分别提 出了辐射强度按波长分布的理论公式

。P28 8. 普朗克在 1900 年把能量子引入物理学， 称为新物理学思想的基石之一。 借助能量子的假说，普朗克得出

黑体辐射强度按波长分布的公式与实 验相符。P29 9. 1887 年，赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现，接收电路的间隙如果 收到光照，更易长生电火花，这是最

早发现的光电效应。P31

10. 德国物理学家 P.勒纳德、 英国物理学家 J.J.汤姆孙等相继进行试验研究， 证实了光电效应。P31

11. 爱因斯坦提出了光子理论，爱因斯坦光电效应方程，发现了光电效应 的规律。P33

12. 美国物理学家密立根通过实验检验了爱因斯坦方程式的正确性。P33

13. 1918-1922 年， 美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时， 发 现了康普顿效应。他的学生，中

国留学生吴有训证实了康普顿效应的 普遍性。P35

14. 1924 年法国巴黎大学的德布罗意提出假设：实物粒子也具有波动性。 P37

15. 1912 年，德国物理学家劳厄提议，利用晶体中排列规则的物质微粒作 为光栅，来检验伦琴射线的波动性，

实验获得了成功，证实伦琴射线 就是波长为十分之几纳米的电磁波。P38

16. 1927 年，戴维孙和 G.P.汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验， 证实了电子的波动性。P38

17. 1926 年， 德国物理学家玻恩指出： 虽然不能肯定某个光子落在哪一点， 但由屏上各处明暗不同这个事实

可推知，光子落在个点的概率是不一 样的，即光子落在明纹出的概率大，落在暗纹处的概率小。说明，光 是一

种概率波。P41 18. N.波尔建立了前期的量子论。P44 1925 年，海森伯等人发展了矩阵力学。P45 1926 年， 薛定谔根据德布

罗意的波粒二象性假说建立了波动力学。 P45 薛定谔等人证明矩阵力学与波动力学在数学上是等价的，于是两

种理 论融合为量子力学 P45 由于狄拉克等人的进一步发展，量子力学称为逻辑严谨、方法齐备的 崭新理论。

P45

19. 1858 年，德国物理学家普吕克尔在实验中观察到了阴极射线。P47

20. 1876 年，德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到阴 极发出的某种射线的撞击引起的，并

把这种射线命名为阴极射线。P47

21. 英国物理学家 J.J.汤姆孙发现了电子。P49

22. 赫兹实验时，由于管中真空度不高，没有看到阴极射线的偏转，因此 他认为阴极射线不带电。P49

23. 舒斯特在 1890 年，考夫曼在 1897 年测出了阴极射线微粒的比荷。P50

24. 原子结构： 1898 年，汤姆孙提出“西瓜模型” （或“枣糕模型”。P51 ） 1903 年勒纳德在实验中发现

较高速度的电子很容易穿透原子，说明原 子不是一个实心球体；后来的α粒子散射实验完全否定了汤姆孙的模

型。 25. 1909 年，英籍物理学家卢瑟福知道学生盖革和马斯顿进行α粒子散射 实验，提出了核式结构模型。P52、

P53

26. 1814 年，德国物理学家夫琅和费发现太阳光谱中有许多暗线，今天被 称为夫琅和费线。P54

27. 1885 年，巴耳末对当时已知的，在可见光区的四条谱线作了分析，总 结出这些谱线的波长可用一个公式表

示。P55 28. 1913 年，丹麦物理学家 N.波尔提出了自己的原子结构假说：电子的轨 道是量子化的；频率条件，又称辐

射条件。P57、P58

29. 1941 年，弗兰克和赫兹利用电子轰击汞原子，证明原子能量的量子化 现象。P60

30. 1896 年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能发出看不见 的射线，这种射线可以穿透黑纸使照

相底板感光。P65 玛丽·居里和皮埃尔·居里发现两种能发出更强射线的新元素钋和镭。 P65

31. 1919 年，卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核，从核中打出了一 种新的粒子，即质子。P66

32. 1895 年末，德国物理学家伦琴发现了 X 射线，即伦琴射线。P68

33. 1912 年，英国物理学家威耳逊发明了威耳逊云室。P74

34. 1928 年德国物理学家盖革和米勒研制了盖革-米勒计数器，又称 G-M 计数器。P75

35. 1934 年， 约里奥-居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷 30 P P76

36. 1938 年底，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀 核的实验中发现，生成物中有原子

序数为 56 的元素钡。P83

37.奥地利物 理学家迈特纳和弗里施对此作出解释，弗里施把此类核反应定名为原子核的裂变。P83

38. 1942 年，费米主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置，首 次通过可控制链式反应实现了核能的

释放。P85 P84、P93

大学报考天文系，高中阶段应该选择物理、数学和化学这三门科目。

天文学

天文学是研究宇宙现象、宇宙演化以及宇宙结构的科学。主要学习内容包括天体测量与观测、星系与宇宙学、恒星与恒星演化、行星与行星系统、宇宙物理等。

对于天文学专业来说，需要有较好的数学基础，能够运用数学工具进行天文数据处理和分析。此外，理解物理学的基本原理对于学习天文学也至关重要。化学知识则有助于理解宇宙中的化学成分和反应过程。

物理

首先，物理是天文学的基础科学，涉及到天体力学、天体物理学等领域。物理学提供了理解天体运动和相互作用的基础知识。在高中课程中，学习物理将帮助学生建立对力学、光学、电磁学等基本物理概念的理解，并掌握基础的数学工具。

数学

其次，数学是天文学的重要工具科学。天文学家常常使用数学模型来描述和解释宇宙现象。学习高等数学将使学生具备掌握微积分、数列与级数、矩阵与空间几何等数学知识的能力，为以后的天文学专业学习打下坚实的数学基础。

化学

此外，化学也是天文学的一门关联学科。宇宙中存在着各种化学元素，了解和理解这些化学成分对于研究宇宙的起源和演化非常重要。高中化学课程将使学生掌握物质的基本结构、反应原理和化学方程式，为深入理解宇宙中的化学过程奠定基础。

推荐几所天文学专业好的大学包括中国科学技术大学、北京师范大学、南京大学、厦门大学等。这些大学的天文学专业具有较强的学术实力和研究优势，并且为学生提供了丰富的学习和研究资源。

总结起来，如果对天文学感兴趣并希望报考天文系，高中阶段应该主要选择物理、数学和化学这三门科目。这些科目将为将来进一步学习天文学提供必要的基础知识和工具。通过合理选择高中科目，加上自主学习与探索，有助于培养兴趣和提高对天文学的理解和研究能力。

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