（全國通用）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 提 煉 1.重要的物理學(xué)史 科學(xué)家 國籍 主要貢獻(xiàn) 伽利略 意大利 ①1638年，論證較重物體不會比較輕物體下落得快； ②伽利略理想實驗指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去； ③伽利略在教堂做禮拜時發(fā)現(xiàn)擺的等時性，惠更斯根據(jù)這個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)的對話》一書中，運用“觀察→假設(shè)→數(shù)學(xué)推理”的方法，詳細(xì)地研究了拋體運動 牛頓 英國 ①以牛頓三大運動定律為基礎(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 17世紀(jì)提出開普勒三大定律 卡文迪許 英國 1798年利用扭秤裝置比較準(zhǔn)確地測出了萬有引力常量G 庫侖 法國 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算得出的 密立根 美國 通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，e＝1.6×10－19C 富蘭克林 美國 ①解釋了摩擦起電的原因； ②通過風(fēng)箏實驗驗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 通過實驗得出歐姆定律 昂尼斯 荷蘭 大多數(shù)金屬在溫度降到某一值時，都會出現(xiàn)電阻

3、突然降為零的現(xiàn)象——超導(dǎo)現(xiàn)象 焦耳 英國 ①與俄國物理學(xué)家楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導(dǎo)體時產(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 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 提出運動電荷產(chǎn)生了磁場和磁場對運動電荷有作用力(洛倫茲力)的觀點 笛卡爾 法國 ①在《哲學(xué)原理》中比較完整地第一次表述了慣性定律； ②第一個明確地提出了“動量守恒定律” 安培 法國 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 ①在1821年，法拉第在重復(fù)奧斯特“電生磁”實驗時，制造出人類歷史上第一臺最原始的電動機(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)了電氣化時代； ③提出用電場線描述電場、用磁感線描述磁場 亨利 美國 最大的貢獻(xiàn)是在1832年發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象 盧瑟福 英國 ①進(jìn)行了α粒子散射實驗，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 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 在α粒子轟擊鈹核時發(fā)現(xiàn)中子(原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗)，由此人們認(rèn)識到原子核的組成 居里夫人 法國 發(fā)現(xiàn)了放射性更強的釙和鐳 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。理想模型可分為對象模型(如質(zhì)點、點電荷、理想變壓器等)、條件模型(如光滑表面、輕桿、輕繩、勻強電場、勻強磁場等)和過程模型(在空氣中自由下落的物體、拋體運動、勻速直線運動、勻速圓周運動、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，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，v是瞬時速度。 (3)理想實驗法：也叫做實驗推理法，就是在物理實驗的基礎(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驗法，這也是一種常用的科學(xué)方法。如伽利略斜面實驗、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，從對事物的極小部分(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：就是用兩個基本物理量的“比”來定義一個新的物

7、理量的方法，特點是：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)象或待測物理量十分微小的情況下，把物理現(xiàn)象或待測物理量按照一定規(guī)律放大后再進(jìn)行觀察和測量，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)法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來，使它保持不變，研究其他兩個變量之間的關(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，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來

8、代替其他所有物理量，但不會改變物理效果。如用合力替代各個分力，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)論必須由實驗來檢驗，類比對象間共有的屬性越多，則類比結(jié)論的可靠性越大。如研究電場力做功時，與重力做功進(jìn)行類比；認(rèn)識電流時，用水流進(jìn)行類比；認(rèn)識電壓時，用水壓進(jìn)行類比。 臨 考 必 做 1.在物理學(xué)史上，正確認(rèn)識運動和力的關(guān)系且推翻“力是維持物體運動的原因”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，物體才能運動，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驗，提出如果沒有摩擦阻力，小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運動下去，即力不是維持物體運動的原因；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論和廣義相對論，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，電子的衍射實驗說明粒子具有波動性 C.愛因斯坦在實驗時無意中發(fā)現(xiàn)了一個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和磁場中的偏轉(zhuǎn)實驗，發(fā)

10、現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷 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A錯誤；康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，電子的衍射實驗說明粒子具有波動性，選項B正確；赫茲在實驗時無意中發(fā)現(xiàn)了一個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C錯誤；湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)實驗，發(fā)現(xiàn)了陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷，故D錯誤。 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.電場強度的定義式為E＝，這個定義應(yīng)用了極限思想 B.在“探究彈性勢能的表

11、達(dá)式”的實驗中，為計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，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，常用點電荷來代替帶電體，這是應(yīng)用了假設(shè)法 解析　電場強度的定義式為E＝，這個定義應(yīng)用了比值定義法，故A錯誤；在“探究彈性勢能的表達(dá)式”的實驗中，由于彈力是變力，為計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；研究多個變量時，應(yīng)控制一些不變量研究兩個變量之間的關(guān)系，所以在探究加速度、力、質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，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，該實驗運用了控制變量法，故C錯誤；用點電荷代替帶電體，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，還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想方法。在如圖1所示的幾個實驗中，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　比較平拋運動和自由落體運動，來研究平拋運動在豎直方向上運動的規(guī)律，用到了比較法；觀察桌面的微小形變和測定萬有引力常量的實驗中，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，常用點電荷代替帶電體 B.在研究復(fù)雜電路時，可用總電阻代替所有電阻產(chǎn)生的效果 C.速度v＝，當(dāng)Δt非常小時可表示t時刻的

14、瞬時速度 D.在探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系時，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　點電荷是理想模型法，A錯誤；在研究復(fù)雜電路時，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錯誤；速度v＝，當(dāng)Δt非常小時可表示t時刻的瞬時速度，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，應(yīng)用了控制變量法，D錯誤。 答案　C 6.(2017·江西七校聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A.楞次通過實驗研究，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律 B.法拉第通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場 C.亞里士多德最先驗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)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因 解析　英國物理學(xué)家法拉第通過實驗研究，總結(jié)出了電磁感應(yīng)定律，故A錯誤；丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，故B錯誤；伽利略最先驗證了輕重不同的物體在真空中下落快慢相同，故C錯誤；伽利略根據(jù)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(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，得出太陽對行星的引力表達(dá)式后推出行星對太陽的引力表達(dá)式，是一個很關(guān)鍵的論證步驟，這一步驟采用的論證方法是(　　) A.研究對象的選取 B.理想化過程 C.控制變量法 D.等效法 解析　對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，既然太陽對行星的引力符合關(guān)系式F∝，依據(jù)等效法，行星對太陽的引力也符合關(guān)系式F∝，故D項正確。 答案　D - 6 -