2024高考物理二輪復習專題一物理學史和物理思想方法學案

PAGEPAGE1專題一物理學史和物理思想方法一、中學物理的重要物理學史1.力學部分(1)1638年,意大利物理學家伽利略用科學推理論證重物體和輕物體下落一樣快,推翻了古希臘學者亞里士多德的觀點(即:質(zhì)量大的小球下落快)。(2)1687年,英國科學家牛頓提出了三條運動定律(即牛頓運動定律)。(3)17世紀,伽利略通過構(gòu)思的志向試驗指出,在水平面上運動的物體若沒有摩擦,將保持這個速度始終運動下去,得出結(jié)論:力是變更物體運動的緣由。推翻了亞里士多德的觀點:力是維持物體運動的緣由。同時代的法國物理學家笛卡兒進一步指出,運動的物體沒有受到力的作用,它將接著以同一速度沿著同始終線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。(4)20世紀初建立的量子力學和愛因斯坦提出的狹義相對論表明經(jīng)典力學不適用于微觀粒子和高速運動物體。(5)人們依據(jù)日常的視察和閱歷,提出“地心說”,古希臘科學家托勒密是代表;而波蘭天文學家哥白尼提出了“日心說”,大膽反對“地心說”。(6)17世紀,德國天文學家開普勒提出開普勒行星運動定律。(7)牛頓于1687年正式發(fā)表萬有引力定律;100多年后,英國物理學家卡文迪許利用扭秤試驗裝置比較精確地測出了引力常量。2.電磁學部分(1)法國物理學家?guī)靵隼门こ釉囼灠l(fā)覺了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律。(2)英國物理學家法拉第最早引入了電場概念,并提出用電場線表示電場。(3)美國物理學家密立根通過油滴試驗精確測定了元電荷e,獲得諾貝爾獎。(4)1820年,丹麥物理學家奧斯特發(fā)覺電流可以使四周的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),稱為電流的磁效應。(5)荷蘭物理學家洛倫茲提出洛倫茲力公式。(6)湯姆孫的學生阿斯頓設(shè)計的質(zhì)譜儀可用來測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。(7)英國物理學家法拉第發(fā)覺電磁感應現(xiàn)象;紐曼、韋伯于1845年和1846年先后指出法拉第電磁感應定律。(8)物理學家楞次發(fā)表確定感應電流方向的定律——楞次定律。3.原子原子核(1)英國物理學家湯姆孫利用陰極射線管發(fā)覺電子,并指出陰極射線是高速運動的電子流。湯姆孫還提出原子的棗糕模型。(2)英國物理學家盧瑟福和助手們進行了α粒子散射試驗,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并用α粒子轟擊氮核,第一次實現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變,發(fā)覺了質(zhì)子,并預言原子核內(nèi)還有另一種粒子——中子。(3)丹麥物理學家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說,勝利地說明和預言了氫原子的輻射電磁波譜,并得出氫原子能級表達式。(4)查德威克用α粒子轟擊鈹核時發(fā)覺中子。(5)法國物理學家貝可勒爾發(fā)覺自然放射現(xiàn)象,說明原子核有困難的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(6)愛因斯坦提出了質(zhì)能方程,并提出光子說,勝利地說明了光電效應規(guī)律。(7)1900年,德國物理學家普朗克提出能量子假說。(8)美國物理學家康普頓在探討石墨中的電子對X射線的散射時,發(fā)覺康普頓效應,證明了光的粒子性。(9)1924年,法國物理學家德布羅意大膽預言了實物粒子在肯定條件下會表現(xiàn)出波動性。4.選考部分(1)熱學英國植物學家布朗發(fā)覺懸浮在水中的花粉微粒不停地做無規(guī)則運動的現(xiàn)象——布朗運動。(2)機械振動機械波奧地利物理學家多普勒首先發(fā)覺由于波源和視察者之間有相對運動,使視察者感到頻率發(fā)生變更的現(xiàn)象——多普勒效應。(3)光現(xiàn)象電磁波①英國物理學家托馬斯·楊勝利地視察到了光的干涉現(xiàn)象。②英國物理學家麥克斯韋提出了電磁場理論,預言了電磁波的存在,指出光是一種電磁波,為光的電磁理論奠定了基礎(chǔ)。③德國物理學家赫茲用試驗證明了電磁波的存在,并測定了電磁波的傳播速度等于光速。(4)相對論愛因斯坦提出了狹義相對論,有兩條基本原理:相對性原理:在不同的慣性參考系中,一切物理規(guī)律都是相同的。光速不變原理:真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。二、中學物理的重要思想方法1.志向模型法為了便于進行物理探討或物理教學而建立的一種抽象的志向客體或志向物理過程,突出了事物的主要因素、忽視了事物的次要因素。志向模型可分為對象模型(如質(zhì)點、點電荷、志向變壓器等)、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、勻速圓周運動等)。2.極限思維法就是人們把所探討的問題外推到極端狀況(或志向狀態(tài)),通過推理而得出結(jié)論的過程,在用極限思維法處理物理問題時,通常是將參量的一般變更,推到極限值,即無限大、零值、臨界值和特定值的條件下進行分析和探討。如公式v=Δx3.志向試驗法也叫做試驗推理法,就是在物理試驗的基礎(chǔ)上,加上合理的科學的推理得出結(jié)論的方法。如伽利略斜面試驗、推導出牛頓第肯定律等。4.微元法微元法是指在處理問題時,從對事物的微小部分(微元)分析入手,達到解決事物整體目的的方法。它在解決物理學問題時很常用,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”來定義一個新的物理量的方法,特點是:A=BC,但A與B、C均無關(guān)。如a=ΔvΔt、E=Fq、C=QU、I=qt6.放大法在物理現(xiàn)象或待測物理量特別微小的狀況下,把物理現(xiàn)象或待測物理量依據(jù)肯定規(guī)律放大后再進行視察和測量,這種方法稱為放大法,常見的方式有機械放大、電放大、光放大。7.限制變量法確定某一個現(xiàn)象的產(chǎn)生和變更的因素很多,為了弄清事物變更的緣由和規(guī)律,必需設(shè)法把其中的一個或幾個因素用人為的方法限制起來,使其保持不變,探討其他兩個變量之間的關(guān)系,這種方法就是限制變量法。比如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,就用了限制變量法。8.等效替代法在探討物理問題時,有時為了使問題簡化,常用一個物理量來代替其他全部物理量,但不會變更物理效果。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,可以推想與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法。其結(jié)論必需由試驗來檢驗,類比對象間共有的屬性越多,則類比結(jié)論的牢靠性越大。如探討電場力做功時,與重力做功進行類比;相識電流時,用水流進行類比;相識電壓時,用水壓進行類比。三、保溫訓練1.下列說法中錯誤的是()A.胡克認為彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比是有條件的B.牛頓第肯定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物,不行能用試驗干脆驗證C.庫侖總結(jié)并確認了真空中隨意兩個電荷之間的相互作用的規(guī)律D.亞里士多德認為物體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當它受到力的作用時才會運動答案C2.下列說法中不正確的是()A.物理模型法就是把實際問題志向化,略去一些次要因素,突出其主要因素B.萬有引力和電磁相互作用都是隨距離的增大而減小,強相互作用與萬有引力相同,與距離的二次方成反比C.物理學的一般探究過程是通過視察和試驗積累閱歷,在閱歷事實的基礎(chǔ)上建立物理模型,提出簡潔的物理規(guī)律,用它們?nèi)ヮA言未知現(xiàn)象,再用新的試驗去檢驗這些物理模型和物理規(guī)律,去否定或進一步修正它們D.萬有引力定律清晰地向人們揭示,困難運動的后面隱藏著簡潔的科學規(guī)律,它明確地向人們宣告,天上和地上的物體都遵循著完全相同的科學法則答案B3.下列關(guān)于物理學探討方法的敘述中正確的是()A.電學中引入了點電荷的概念,突出了帶電體的帶電量,忽視了帶電體的質(zhì)量,這里運用了志向模型法B.在推導勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看做勻速直線運動,再把各小段位移相加,這里運用了假設(shè)法C.用比值法定義的物理概念在物理學中占有相當大的比例,例如電容C=QU,加速度a=Fm都是D.依據(jù)速度定義式v=ΔxΔt,當Δt特別答案D4.“曹沖稱象”是婦孺皆知的故事,當眾人面臨大象這樣的碩大無朋,且在缺少有效的稱量工具的時候,曹沖稱量出大象的重量,體現(xiàn)了他的才智,被世人稱道。下列物理學習或探討中用到的方法與“曹沖稱象”的方法相同的是()A.“質(zhì)點”的概念B.合力與分力的關(guān)系C.“瞬時速度”的概念D.探討加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系答案B5.(多選)在物理學發(fā)展過程中,視察、試驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實的是()A.奧斯特在試驗中視察到電流的磁效應,該效應揭示了電和磁之間的聯(lián)系B.安培依據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相像性,提出了分子電流假說C.法拉第在試驗中視察到,在通有恒定電流的靜止導線旁邊的固定導線圈中,會出現(xiàn)感應電流D.楞次在分析了很多試驗事實后提出,感應電流應具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變更答案ABD6.物理學是一門以試驗為基礎(chǔ)的學科,很多物理定律就是在大量試驗的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的,有關(guān)下面四個試驗裝置,描述正確的是()A.牛頓利用裝置(1)測出了引力常量的數(shù)值B.安培利用裝置(2)總結(jié)出了點電荷間的相互作用規(guī)律C.奧斯特利用裝置(3)發(fā)覺了電流的磁效應D.牛頓利用裝置(4)總結(jié)出了自由落體運動規(guī)律答案C7.在人類對物質(zhì)運動規(guī)律的