物理學史和物理思想方法

2016屆高三物理物理學史和思想方法訓練講義物理學史和物理思想方法寄語：物理學史或物理思想方法其本上每年都考，通常為選擇題，難度上屬于送分題，每位考生都務必拿下．學史內容：亞里士多德的觀點力是維持物體運動的原因、伽利略理想實驗和比薩斜塔實驗、牛頓三定律及萬有引力定律、開普勒三定律、卡文迪許扭秤實驗電流磁效應奧斯特、電磁感應法拉第電磁感應定律和電場線、庫侖定律庫侖扭秤實驗、楞次定律、麥克斯韋理論、赫茲實驗、密立根油滴實驗、安培定則物理思想方法：理想化模型、理想實驗、控制變量法、等效替換、微元法、放大法練習題組【題組1】力學史1．(單選)下列對運動的認識中不正確的是 ()．A．亞里士多德認為必須有力作用在物體上，物體才能運動，沒有力的作用，物體就靜止B．伽利略認為如果完全排除空氣的阻力，所有的物體將下落得同樣快C．牛頓認為力不是維持物體速度的原因，而是改變物體速度的原因D．伽利略根據(jù)理想實驗推論出，若沒有摩擦，在水平面上運動的物體將保持其速度繼續(xù)運動下去2．(單選)伽利略是意大利文藝復興后期偉大的天文學家、力學家、哲學家、物理學家、數(shù)學家，也是近代實驗物理學的開拓者，被譽為“近代科學之父”．下面關于伽利略的觀點和研究方法的描述不正確的是()．A．伽利略通過“理想實驗”得出“力不是維持物體運動的原因”B．伽利略運用“控制變量法”否定了亞里士多德關于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷C．伽利略最早提出“自由落體”是一種最簡單的變速直線運動——勻變速直線運動D．伽利略在研究自由落體運動時總體的思想方法是：對觀察現(xiàn)象的研究→提出假說→邏輯推理→實驗檢驗→對假說進行修正和推廣【題組2】電磁學史3．(多選)在電磁學發(fā)展過程中，許多科學家做出了貢獻．下列說法正確的是()．A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象B．麥克斯韋預言了電磁波；楞次用實驗證實了電磁波的存在C．庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值D．安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律4．(單選)在物理學發(fā)展的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是 ()．A．安培首先提出了磁場對運動電荷的作用力公式B．法拉第根據(jù)小磁針在通電導線周圍的偏轉發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應C．楞次發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，并研究得出了判斷感應電流方向的方法——楞次定律D．法國物理學家?guī)靵隼门こ訉嶒灠l(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律【題組3】力電綜合史5．(單選)下列說法符合物理學史實的是 ()．A．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律B．伽利略首創(chuàng)了理想實驗的研究方法C．卡文迪許測出了靜電力常量D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律6．(單選)在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是 ()．A．開普勒進行了“月－地檢驗”，說明天上和地下的物體都遵從萬有引力定律B．哥白尼提出日心說并發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運動的規(guī)律C．伽利略不畏權威，通過“理想斜面實驗”，科學地推理出“力不是維持物體運動的原因”D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，使人類從蒸汽機時代步入了電氣化時代7．(多選)下列說法中正確的是 ()．A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應B．卡文迪許巧妙地運用扭秤實驗，成功測出了靜電力常量的數(shù)值C．在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，運用了控制變量法D．在力學單位制中，規(guī)定質量、長度、時間三個物理量的單位為基本單位8．(單選)下列描述中符合物理學史實的是 ()．A．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律，從而提出了日心說B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律但并未測出引力常量GC．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應并提出了分子電流假說D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象并總結出了判斷感應電流方向的規(guī)律9．(多選)下列有關物理學家和他們的貢獻敘述正確的是 ()．A．伽利略最早指出力是維持物體運動的原因B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了引力常量C．庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律并測出了靜電力常量D．密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值【題組4】物理思想方法10．(單選)在推導“勻變速直線運動位移的公式”時，把整個運動過程劃分為很多小段，每一小段近似為勻速直線運動，然后把各小段位移相加代表整個過程的位移，物理學中把這種方法稱為“微元法”．下面幾個實例中應用到這一思想方法的是 ()．A．在計算帶電體間的相互作用力時，若電荷量分布對計算影響很小，可將帶電體看做點電荷B．在探究彈性勢能的表達式過程中，把拉伸彈簧的過程分成很多小段，在每小段內認為彈簧的彈力是恒力，然后把每小段做功的代數(shù)和相加C．在探究牛頓第二定律的過程中，控制物體的質量不變，研究物體的加速度與力的關系D．在求兩個力的合力時，如果一個力的作用效果與兩個力的作用效果相同，這個力就是那兩個力的合力11．(單選)學習物理除了知識的學習外，還要領悟并掌握處理物理問題的思想與方法．下列關于物理學中的思想方法敘述正確的是()．A．在探究求合力方法的實驗中使用了等效替代的思想B．伽利略在研究自由落體運動時采用了微元法C．在探究加速度與力、質量的關系實驗中使用了理想化模型的思想方法D．法拉第在研究電磁感應現(xiàn)象時利用了理想實驗法12．(單選)理想化模型是簡化物理研究的重要手段，它抓住問題的主要因素，忽略次要因素，促進了物理學的發(fā)展，下列理想化模型建立的表述正確的是()．A．質點作為理想化模型忽略了物體的質量B．點電荷作為理想化模型忽略了物體的電荷量C．理想變壓器沒有能量損失D．理想電壓表忽略了電壓表的內阻13．(2012·新課標全國卷，14)(多選)伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學的基礎．早期物理學家關于慣性有下列說法，其中正確的是 ()．A．物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質是慣性B．沒有力的作用，物體只能處于靜止狀態(tài)C．行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質是慣性D．運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動14．(單選)物理學中用到大量的科學研究方法，在建立下列物理概念時，都用到“等效替代”方法的是()．A．質點，電場強度 B．平均速度，點電荷C．彈力，電勢 D．合力與分力，合運動與分運動15．(單選)某同學通過以下步驟測出了從一定高度落下的排球對地面的沖擊力：將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水?。賹⒂∮兴〉陌准堜佋谂_秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時臺秤的示數(shù)即沖擊力的最大值．下列物理學習或研究中用到的方法與該同學的方法相同的是 ()．A．建立“合力與分力”的概念B．建立“點電荷”的概念C．建立“電場強度”的概念D．建立“光子說”的理論【題組5】山東高考16.（11年）了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學會像科學家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合事實的是()．A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應的規(guī)律B.庫侖總結出了點電荷間相互作用的規(guī)律C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互關系的序幕D.牛頓將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動17.（12年）以下敘述正確的是()．A．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象B．慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大C．牛頓最早通過理想斜面實驗得出力不是維持物體運動的必然結果D．感應電流遵從楞次定律所描述的方向，這是能量守恒定律的必然結果18．（13年）()．A．力不是維持物體運動的原因B．物體之間普遍存在相互吸引力C．忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快D．物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反終極猜想一答案1解析亞里士多德對力和運動的描述是不對的，A符合題意．答案A2解析伽利略運用“歸謬法”否定了亞里士多德關于重的物體下落快、輕的物體下落慢的論斷，故選B.答案B3解析由物理學史可知，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，A正確；麥克斯韋預言了電磁波，赫茲用實驗證實了電磁波的存在，B錯誤；庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，C正確；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律，D錯誤．答案AC4解析洛倫茲提出了磁場對運動電荷的作用力公式，A錯．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，B錯．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，C錯．庫侖利用扭秤發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律，D正確．答案D5解析開普勒發(fā)現(xiàn)了行星的運動規(guī)律，卡文迪許測出萬有引力常量，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律，則選項A、C、D錯誤，選項B正確．答案B6解析牛頓進行了“月－地檢驗”，說明天上和地下的物體都遵從萬有引力定律，選項A錯誤；哥白尼提出日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了太陽系中行星沿橢圓軌道運動的規(guī)律，選項B錯誤；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，使人類從蒸汽機時代步入電氣化時代，選項D錯誤．答案C7解析發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是奧斯特而不是法拉第，卡文迪許測定的是萬有引力恒量，所以A、B均錯，應選C、D.答案CD8解析哥白尼提出了日心說，開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運動三定律，A錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但是由卡文迪許通過扭秤實驗測出了引力常量，B正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，安培提出了分子電流假說，C錯誤；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，楞次總結了判斷感應電流方向的規(guī)律，D錯誤．答案B9解析伽利略最早指出力不是維持物體運動的原因，選項A錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量，選項B錯誤；庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律并測出了靜電力常量，選項C正確；密立根通過油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，選項D正確．答案CD10解析選項A涉及“理想模型”，選項B涉及“微元法”，選項C涉及“控制變量法”，選項D涉及“等效思想”，則選項B符合要求．答案B11解析自由落體實驗采用了合理外推的方法，牛頓第二定律采用了控制變量法，法拉第電磁感應實驗采用了歸納與總結的方法，只有A對．答案A12解析質點作為理想化模型忽略了物體的體積和形狀，選項A錯誤；點電荷作為理想化模型忽略了物體的形狀和大小，選項B錯誤；理想電壓表的內阻可視為無限大，其分流電流很小，可以忽略分流電流，選項D錯誤．答案C13解析物體的慣性指物體本身要保持原來運動狀態(tài)不變的性質，或者說是物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質，選項A正確；沒有力的作用，物體將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，選項B錯誤；行星在圓周軌道上做勻速圓周運動，而慣性是指物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)，選項C錯誤；運動物體如果沒有受到力的作用，根據(jù)牛頓第一定律可知，物體將繼續(xù)以同一速度沿同一直線一直運動下去，選項D正確．答案AD14解析等效替代方法是在保證某種效果(特性和關系)相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程