2020高考物理復(fù)習(xí)專(zhuān)題一物理學(xué)史和物理思想方法學(xué)案

1、專(zhuān)題一一、高中物理的重要物理學(xué)史物理學(xué)史和物理思想方法1.力學(xué)部分(1) 1638 年,意大利物理學(xué)家伽利略用科學(xué)推理論證重物體和輕物體下落一樣快,推翻了古希臘學(xué)者 亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)(即:質(zhì)量大的小球下落快)。(2) 1687 年,英國(guó)科學(xué)家牛頓提出了三條運(yùn)動(dòng)定律(即牛頓運(yùn)動(dòng)定律)。(3) 17 世紀(jì),伽利略通過(guò)構(gòu)思的理想實(shí)驗(yàn)指出,在水平面上運(yùn)動(dòng)的物體若沒(méi)有摩擦,將保持這個(gè)速度一直運(yùn)動(dòng)下去,得出結(jié)論:力是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因。推翻了亞里士多德的觀(guān)點(diǎn):力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。同時(shí)代的法國(guó)物理學(xué)家笛卡兒進(jìn)一步指出,運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿著 同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),既不會(huì)停下來(lái),也不會(huì)

2、偏離原來(lái)的方向。(4) 20 世紀(jì)初建立的量子力學(xué)和愛(ài)因斯坦提出的狹義相對(duì)論表明經(jīng)典力學(xué)不適用于微觀(guān)粒子和高速 運(yùn)動(dòng)物體。(5) 人們根據(jù)日常的觀(guān)察和經(jīng)驗(yàn),提出“地心說(shuō)”,古希臘科學(xué)家托勒密是代表;而波蘭天文學(xué)家哥白 尼提出了“日心說(shuō)”,大膽反駁“地心說(shuō)”。(6) 17 世紀(jì),德國(guó)天文學(xué)家開(kāi)普勒提出開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律。(7) 牛頓于 1687 年正式發(fā)表萬(wàn)有引力定律;100 多年后,英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比 較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量。2.電磁學(xué)部分(1) 法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律庫(kù)侖定律。(2) 英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早引入了電場(chǎng)概念,并提出用電場(chǎng)線(xiàn)表

3、示電場(chǎng)。(3) 美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷 e,獲得諾貝爾獎(jiǎng)。(4) 1820 年,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn)電流可以使周?chē)男〈裴槹l(fā)生偏轉(zhuǎn),稱(chēng)為電流的磁效應(yīng)。 (5)荷蘭物理學(xué)家洛倫茲提出洛倫茲力公式。(6) 湯姆孫的學(xué)生阿斯頓設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀可用來(lái)測(cè)量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素。(7) 英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象;紐曼、韋伯于 1845 年和 1846 年先后指出法拉第電磁感 應(yīng)定律。(8) 物理學(xué)家楞次發(fā)表確定感應(yīng)電流方向的定律楞次定律。3.原子 原子核1(1) 英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫利用陰極射線(xiàn)管發(fā)現(xiàn)電子,并指出陰極射線(xiàn)是高速運(yùn)動(dòng)的電子流。湯姆孫還 提出原子的棗糕模型。

4、(2) 英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和助手們進(jìn)行了 粒子散射實(shí)驗(yàn),提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,并用 粒子轟擊氮核,第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,并預(yù)言原子核內(nèi)還有另一種粒子中子。(3) 丹麥物理學(xué)家玻爾提出了自己的原子結(jié)構(gòu)假說(shuō),成功地解釋和預(yù)言了氫原子的輻射電磁波譜,并 得出氫原子能級(jí)表達(dá)式。(4) 查德威克用 粒子轟擊鈹核時(shí)發(fā)現(xiàn)中子。(5) 法國(guó)物理學(xué)家貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象,說(shuō)明原子核有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(6) 愛(ài)因斯坦提出了質(zhì)能方程,并提出光子說(shuō),成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律。(7) 1900 年,德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出能量子假說(shuō)。(8) 美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究石墨中的電子對(duì) x 射線(xiàn)的散

5、射時(shí),發(fā)現(xiàn)康普頓效應(yīng),證實(shí)了光的粒子 性。(9) 1924 年,法國(guó)物理學(xué)家德布羅意大膽預(yù)言了實(shí)物粒子在一定條件下會(huì)表現(xiàn)出波動(dòng)性。4.選考部分(1)熱學(xué)英國(guó)植物學(xué)家布朗發(fā)現(xiàn)懸浮在水中的花粉微粒不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)。 (2)機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波奧地利物理學(xué)家多普勒首先發(fā)現(xiàn)由于波源和觀(guān)察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),使觀(guān)察者感到頻率發(fā)生變化的 現(xiàn)象多普勒效應(yīng)。(3)光現(xiàn)象 電磁波1 英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊成功地觀(guān)察到了光的干涉現(xiàn)象。2 英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋提出了電磁場(chǎng)理論,預(yù)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(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,并測(cè)定了電磁波的傳

6、播速度等于光速。(4)相對(duì)論愛(ài)因斯坦提出了狹義相對(duì)論,有兩條基本原理:相對(duì)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?cè)?真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的。二、高中物理的重要思想方法1.理想模型法2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(guò)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(guò)程模型(在空氣中自由下落的物體、拋體運(yùn) 動(dòng)、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等)。2.極限思維法就是人們把所研究的問(wèn)題外推到極端情況(或理想狀態(tài))

7、,通過(guò)推理而得出結(jié)論的過(guò)程,在用極限思維法處理物理問(wèn)題時(shí),通常是將參量的一般變化,推到極限值,即無(wú)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) t0 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。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(wèn)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(wèn)題時(shí)很常用,思想就是“化整為零”,先分析“微元”,再通過(guò)“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(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法,特點(diǎn)是:

8、a=,但 a 與 b、c 均無(wú)關(guān)。如 a= 、e=、c=、i=、r=、b=、 =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(guān)察和測(cè)量,這種方法稱(chēng)為放大法,常見(jiàn)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(lái),使其保持不變,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(wèn)題時(shí),有時(shí)為了使問(wèn)題簡(jiǎn)化,常用一個(gè)物理量來(lái)代替其他所有物理量,但不會(huì)改

9、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(lèi)比法3 也叫“比較類(lèi)推法”,是指由一類(lèi)事物所具有的某種屬性,可以推測(cè)與其類(lèi)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(lái)檢驗(yàn),類(lèi)比對(duì)象間共有的屬性越多,則類(lèi)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(lèi)比;認(rèn)識(shí)電流時(shí),用水流進(jìn)行類(lèi)比;認(rèn)識(shí)電壓時(shí),用水壓進(jìn)行類(lèi)比。 三、保溫訓(xùn)練1.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )a. 胡克認(rèn)為彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比是有條件的b. 牛頓第一定律是利用邏輯思維對(duì)事實(shí)進(jìn)行分析的產(chǎn)物,不可能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證c. 庫(kù)侖總結(jié)并確認(rèn)了真空中任意兩個(gè)電荷之間的相互作用的規(guī)律d. 亞里士多德認(rèn)為物

10、體的自然狀態(tài)是靜止的,只有當(dāng)它受到力的作用時(shí)才會(huì)運(yùn)動(dòng)答案 c2.下列說(shuō)法中不正確的是( )a. 物理模型法就是把實(shí)際問(wèn)題理想化,略去一些次要因素,突出其主要因素b. 萬(wàn)有引力和電磁相互作用都是隨距離的增大而減小,強(qiáng)相互作用與萬(wàn)有引力相同,與距離的二次方成 反比c. 物理學(xué)的一般探索過(guò)程是通過(guò)觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn),在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上建立物理模型,提出簡(jiǎn)潔的物理規(guī)律,用它們?nèi)ヮA(yù)言未知現(xiàn)象,再用新的實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)這些物理模型和物理規(guī)律,去否定或進(jìn)一步修正 它們d.萬(wàn)有引力定律清楚地向人們揭示,復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的后面隱藏著簡(jiǎn)潔的科學(xué)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(xué)法則答案 b3.下

11、列關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是( )a. 電學(xué)中引入了點(diǎn)電荷的概念,突出了帶電體的帶電量,忽略了帶電體的質(zhì)量,這里運(yùn)用了理想模型法b. 在推導(dǎo)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí),把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段,每一小段近似看做勻速直線(xiàn)運(yùn) 動(dòng),再把各小段位移相加,這里運(yùn)用了假設(shè)法c. 用比值法定義的物理概念在物理學(xué)中占有相當(dāng)大的比例,例如電容 c=,加速度 a=都是采用比值法定義 的d. 根據(jù)速度定義式 v= ,當(dāng) t 非常小時(shí), 就可以表示物體在 t 時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義運(yùn)用了極限思維 法答案 d44.“曹沖稱(chēng)象”是婦孺皆知的故事,當(dāng)眾人面臨大象這樣的龐然大物,且在缺少有效的稱(chēng)量工具的時(shí)候,曹沖稱(chēng)

12、量出大象的重量,體現(xiàn)了他的智慧,被世人稱(chēng)道。下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與“曹沖稱(chēng)象” 的方法相同的是( )a. “質(zhì)點(diǎn)”的概念b. 合力與分力的關(guān)系c. “瞬時(shí)速度”的概念d. 研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系答案 b5.(多選)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中,觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合 史實(shí)的是( )a. 奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到電流的磁效應(yīng),該效應(yīng)揭示了電和磁之間的聯(lián)系b. 安培根據(jù)通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性,提出了分子電流假說(shuō)c. 法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀(guān)察到,在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線(xiàn)附近的固定導(dǎo)線(xiàn)圈中,會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流d. 楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出,感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感 應(yīng)電流的磁通量的變化答案 abd6.物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,許多物理定律就是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來(lái)的,有關(guān)下 面四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,描述正確的是( )a. 牛頓利用裝置(1)測(cè)出了引力常量的數(shù)值b. 安培利用裝置(2)總結(jié)出了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律 c.奧斯特利用裝置(3)發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)d.牛頓利用裝置(4)總結(jié)出了自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律答案 c57.在人類(lèi)對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)