（全國(guó)通用）2018年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前第9天 物理學(xué)史和物理思想方法學(xué)案

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1、 考前第9天　物理學(xué)史和物理思想方法 考 點(diǎn) 提 煉 1.重要的物理學(xué)史 科學(xué)家 國(guó)籍 主要貢獻(xiàn) 伽利略 意大利 ①1638年，論證較重物體不會(huì)比較輕物體下落得快； ②伽利略理想實(shí)驗(yàn)指出：在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體若沒有摩擦，將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去； ③伽利略在教堂做禮拜時(shí)發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性，惠更斯根據(jù)這個(gè)原理制成歷史上第一座自擺鐘； ④伽利略在1683年出版的《兩種新科學(xué)的對(duì)話》一書中，運(yùn)用“觀察→假設(shè)→數(shù)學(xué)推理”的方法，詳細(xì)地研究了拋體運(yùn)動(dòng) 牛頓 英國(guó) ①以牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)建立牛頓力學(xué)； ②1687年在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表萬有引力定律，建立行星定律理

2、論的基礎(chǔ) 開普勒 德國(guó) 17世紀(jì)提出開普勒三大定律 卡文迪許 英國(guó) 1798年利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了萬有引力常量G 庫侖 法國(guó) ①1785年，庫侖用自己發(fā)明的扭秤建立了靜電學(xué)中著名的庫侖定律； ②靜電力常量的數(shù)值是在電荷量的單位得到定義之后，后人通過庫侖定律計(jì)算得出的 密立根 美國(guó) 通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值，e＝1.6×10－19C 富蘭克林 美國(guó) ①解釋了摩擦起電的原因； ②通過風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證閃電是電的一種形式，把天電與地電統(tǒng)一起來，并發(fā)明避雷針 歐姆 德國(guó) 通過實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律 昂尼斯 荷蘭 大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)電阻

3、突然降為零的現(xiàn)象——超導(dǎo)現(xiàn)象 焦耳 英國(guó) ①與俄國(guó)物理學(xué)家楞次先后各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，稱為焦耳—楞次定律； ②能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者之一 楞次 俄國(guó) 1834年楞次確定感應(yīng)電流方向的定律——楞次定律 奧斯特 丹麥 1820年，發(fā)現(xiàn)電流可以使周圍的磁針產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，稱為電流的磁效應(yīng) 洛倫茲 荷蘭 提出運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生了磁場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有作用力(洛倫茲力)的觀點(diǎn) 笛卡爾 法國(guó) ①在《哲學(xué)原理》中比較完整地第一次表述了慣性定律； ②第一個(gè)明確地提出了“動(dòng)量守恒定律” 安培 法國(guó) ①發(fā)現(xiàn)了安培定則； ②發(fā)現(xiàn)電流相互作用的規(guī)律； ③提出分子電

4、流假說 法拉第 英國(guó) ①在1821年，法拉第在重復(fù)奧斯特“電生磁”實(shí)驗(yàn)時(shí)，制造出人類歷史上第一臺(tái)最原始的電動(dòng)機(jī)； ②1831年發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人類的文明跨進(jìn)了電氣化時(shí)代； ③提出用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)、用磁感線描述磁場(chǎng) 亨利 美國(guó) 最大的貢獻(xiàn)是在1832年發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象 盧瑟福 英國(guó) ①進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，并提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 ②用α粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 玻爾 丹麥 量子力學(xué)的先驅(qū)，吸取普朗克、愛因斯坦的量子概念，提出原子結(jié)構(gòu)的玻爾理論 貝克勒爾 法國(guó) 發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核也有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 查德威克 英

5、國(guó) 在α粒子轟擊鈹核時(shí)發(fā)現(xiàn)中子(原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn))，由此人們認(rèn)識(shí)到原子核的組成 居里夫人 法國(guó) 發(fā)現(xiàn)了放射性更強(qiáng)的釙和鐳 2.重要物理思想方法 (1)理想模型法：為了便于進(jìn)行物理研究或物理教學(xué)而建立的一種抽象的理想客體或理想物理過程，突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素。理想模型可分為對(duì)象模型(如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、理想變壓器等)、條件模型(如光滑表面、輕桿、輕繩、勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)等)和過程模型(在空氣中自由下落的物體、拋體運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、恒定電流等)。 (2)極限思維法：就是人們把所研究的問題外推到極端情況(或理想狀態(tài))，通過推理而得出結(jié)論的過程，在用極

6、限思維法處理物理問題時(shí)，通常是將參量的一般變化，推到極限值，即無限大、零值、臨界值和特定值的條件下進(jìn)行分析和討論。如公式v＝中，當(dāng)Δt→0時(shí)，v是瞬時(shí)速度。 (3)理想實(shí)驗(yàn)法：也叫做實(shí)驗(yàn)推理法，就是在物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加上合理的科學(xué)的推理得出結(jié)論的方法就叫做理想實(shí)驗(yàn)法，這也是一種常用的科學(xué)方法。如伽利略斜面實(shí)驗(yàn)、推導(dǎo)出牛頓第一定律等。 (4)微元法：微元法是指在處理問題時(shí)，從對(duì)事物的極小部分(微元)分析入手，達(dá)到解決事物整體目的的方法。它在解決物理學(xué)問題時(shí)很常用，思想就是“化整為零”，先分析“微元”，再通過“微元”分析整體。 (5)比值定義法：就是用兩個(gè)基本物理量的“比”來定義一個(gè)新的物

7、理量的方法，特點(diǎn)是：A＝，但A與B、C均無關(guān)。如a＝、E＝、C＝、I＝、R＝、B＝、ρ＝等。 (6)放大法：在物理現(xiàn)象或待測(cè)物理量十分微小的情況下，把物理現(xiàn)象或待測(cè)物理量按照一定規(guī)律放大后再進(jìn)行觀察和測(cè)量，這種方法稱為放大法，常見的方式有機(jī)械放大、電放大、光放大。 (7)控制變量法：決定某一個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素很多，為了弄清事物變化的原因和規(guī)律，必須設(shè)法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來，使它保持不變，研究其他兩個(gè)變量之間的關(guān)系，這種方法就是控制變量法。比如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，就用了控制變量法。 (8)等效替代法：在研究物理問題時(shí)，有時(shí)為了使問題簡(jiǎn)化，常用一個(gè)物理量來

8、代替其他所有物理量，但不會(huì)改變物理效果。如用合力替代各個(gè)分力，用總電阻替代各部分電阻等。 (9)類比法：也叫“比較類推法”，是指由一類事物所具有的某種屬性，可以推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法。其結(jié)論必須由實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)，類比對(duì)象間共有的屬性越多，則類比結(jié)論的可靠性越大。如研究電場(chǎng)力做功時(shí)，與重力做功進(jìn)行類比；認(rèn)識(shí)電流時(shí)，用水流進(jìn)行類比；認(rèn)識(shí)電壓時(shí)，用水壓進(jìn)行類比。 臨 考 必 做 1.在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是(　　) A.亞里士多德、伽利略 B.亞里士多德、牛頓 C.伽利略、愛因斯坦 D

9、.伽利略、牛頓 解析　亞里士多德認(rèn)為必須有力作用在物體上，物體才能運(yùn)動(dòng)，不受力的作用物體就保持靜止；伽利略根據(jù)小球從斜面上滾下的實(shí)驗(yàn)，提出如果沒有摩擦阻力，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，即力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因；牛頓在總結(jié)了前人研究的基礎(chǔ)上提出了慣性定律；愛因斯坦建立了狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，故D正確。 答案　D 2.下列說法正確的是(　　) A.居里夫婦發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象 B.康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，電子的衍射實(shí)驗(yàn)說明粒子具有波動(dòng)性 C.愛因斯坦在實(shí)驗(yàn)時(shí)無意中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)使光的微粒理論得以東山再起的重要現(xiàn)象——光電效應(yīng) D.盧瑟福通過陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)

10、現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷 解析　貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了鈾和含鈾礦物的天然放射現(xiàn)象，居里夫婦發(fā)現(xiàn)了釙、鐳元素，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，電子的衍射實(shí)驗(yàn)說明粒子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)B正確；赫茲在實(shí)驗(yàn)時(shí)無意中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)使光的微粒理論得以東山再起的重要現(xiàn)象——光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；湯姆孫通過陰極射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測(cè)出了該粒子的比荷，故D錯(cuò)誤。 答案　B 3.(2017·河南鄭州市二模)下面關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是(　　) A.電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為E＝，這個(gè)定義應(yīng)用了極限思想 B.在“探究彈性勢(shì)能的表

11、達(dá)式”的實(shí)驗(yàn)中，為計(jì)算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認(rèn)為是恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個(gè)過程所做的功。這是應(yīng)用了微元法的思想 C.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，這里采用了等效代替的思想方法 D.在不需要考慮帶電體本身的大小和形狀時(shí)，常用點(diǎn)電荷來代替帶電體，這是應(yīng)用了假設(shè)法 解析　電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為E＝，這個(gè)定義應(yīng)用了比值定義法，故A錯(cuò)誤；在“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”的實(shí)驗(yàn)中，由于彈力是變力，為計(jì)算彈簧彈力所做的功，把拉伸彈簧的過程分為很多小段，拉力在每小段可以認(rèn)為是

12、恒力，用各小段做功的代數(shù)和代表彈力在整個(gè)過程所做的功，物理學(xué)中把這種研究方法叫做微元法，故B正確；研究多個(gè)變量時(shí)，應(yīng)控制一些不變量研究?jī)蓚€(gè)變量之間的關(guān)系，所以在探究加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了控制變量法，故C錯(cuò)誤；用點(diǎn)電荷代替帶電體，物理學(xué)中把這種研究方法叫做理想模型法，故D錯(cuò)誤。 答案　B 4.(2017·西安市一模)學(xué)習(xí)物理不僅要掌握物理知識(shí)，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想方法。在如圖1所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究物理問題的思想方法相同的是(　　) 圖1 A.甲、乙 B.乙、丙 C

13、.甲、丙 D.丙、丁 解析　比較平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)，來研究平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，用到了比較法；觀察桌面的微小形變和測(cè)定萬有引力常量的實(shí)驗(yàn)中，通過平面鏡的反射，反射光線發(fā)生較大的角度變化，從而擴(kuò)大了形變，該方法稱為微小形變放大法；探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系中，用到了控制變量法。所以，乙和丙具有相同的研究物理問題的思想方法。故B正確。 答案　B 5.(2017·廣州市一模)下列問題的研究應(yīng)用了極限思想方法的是(　　) A.在不考慮帶電體的大小和形狀時(shí)，常用點(diǎn)電荷代替帶電體 B.在研究復(fù)雜電路時(shí)，可用總電阻代替所有電阻產(chǎn)生的效果 C.速度v＝，當(dāng)Δt非常小時(shí)可表示t時(shí)刻的

14、瞬時(shí)速度 D.在探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系 解析　點(diǎn)電荷是理想模型法，A錯(cuò)誤；在研究復(fù)雜電路時(shí)，可用總電阻代替所有電阻產(chǎn)生的效果，應(yīng)用了等效替代法，B錯(cuò)誤；速度v＝，當(dāng)Δt非常小時(shí)可表示t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，應(yīng)用了極限思想法，C正確；在探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)用了控制變量法，D錯(cuò)誤。 答案　C 6.(2017·江西七校聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A.楞次通過實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律 B.法拉第通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng) C.亞里士多德最先驗(yàn)證了輕重不同的物體在真空中下落快慢相同 D

15、.伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因 解析　英國(guó)物理學(xué)家法拉第通過實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律，故A錯(cuò)誤；丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；伽利略最先驗(yàn)證了輕重不同的物體在真空中下落快慢相同，故C錯(cuò)誤；伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，故D正確。 答案　D 7.在牛頓發(fā)現(xiàn)太陽與行星間的引力過程中，得出太陽對(duì)行星的引力表達(dá)式后推出行星對(duì)太陽的引力表達(dá)式，是一個(gè)很關(guān)鍵的論證步驟，這一步驟采用的論證方法是(　　) A.研究對(duì)象的選取 B.理想化過程 C.控制變量法 D.等效法 解析　對(duì)于太陽與行星之間的相互作用力，太陽和行星的地位完全相同，既然太陽對(duì)行星的引力符合關(guān)系式F∝，依據(jù)等效法，行星對(duì)太陽的引力也符合關(guān)系式F∝，故D項(xiàng)正確。 答案　D - 6 -