物理学史及物理学思想解析版高考物理复习热点题型Word文档格式.docx

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美国

通过油滴实验测定了元电荷的数值，e＝1.6×

10－19C

富兰克林

①解释了摩擦起电的原因；

②通过风筝实验验证闪电是电的一种形式，把天电与地电统一起来，并发明避雷针

欧姆

通过实验得出欧姆定律

昂尼斯

荷兰

大多数金属在温度降到某一值时，都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象

焦耳

①与俄国物理学家楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳—楞次定律；

②能量守恒定律的发现者之一

楞次

俄国

1834年楞次确定感应电流方向的定律——楞次定律

奥斯特

丹麦

1820年，发现电流可以使周围的磁针产生偏转，称为电流的磁效应

洛伦兹

提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛伦兹力）的观点

笛卡儿

①在《哲学原理》中比较完整地第一次表述了惯性定律；

②第一个明确地提出了“动量守恒定律”

安培

①发现了安培定则；

②发现电流相互作用的规律；

③提出分子电流假说

法拉第

①在1821年，法拉第在重复奥斯特“电生磁”实验时，制造出人类历史上第一台最原始的电动机；

②1831年发现的电磁感应现象，使人类的文明跨进了电气化时代；

③提出用电场线描述电场、用磁感线描述磁场

亨利

最大的贡献是在1832年发现自感现象

卢瑟福

①进行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型；

②用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子

玻尔

量子力学的先驱，吸取普朗克、爱因斯坦的量子概念，提出原子结构的玻尔理论

贝克勒尔

发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构

查德威克

在α粒子轰击铍核时发现中子（原子核人工转变的实验），由此人们认识到原子核的组成

居里夫人

发现了放射性更强的钋和镭

【例1】.以下关于物理学史的叙述中正确的是（　　）

A.安培在研究磁场和电流的相互作用方面做出了突出的贡献,洛伦兹推导出运动电荷在磁场中也要受到力的作用,这个力就是洛伦兹力

B.开普勒观测记录了大量的天体运动的相关数据,并在此基础上发现了行星绕太阳运行的规律

C.牛顿发现了万有引力定律,并通过实验测出了引力常量

D.库仑在前人的基础上通过实验得出真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律,并首先提出场的概念来解释电荷之间的相互作用

【答案】A

【解析】第谷观测并记录了大量天体运动的相关数据,开普勒在此基础上发现了行星绕太阳运行规律,B错;

测出引力常量的是卡文迪许,C错;

最早提出场的概念的科学家是法拉第,选项D错误。

【变式1】关于物理学家所做的贡献,下列叙述符合史实的是（　　）

A.牛顿

发现了万有引力定律,并成功测出了引力常量

B.安培发现了电流的磁效应,并提出了分子电流假说

C.楞次发现了电磁感应现象,并归纳总结出了楞次定律

【答案】D

【解析】由物理学史内容可知,牛顿发现了万有引力定律,而测出引力常量的是卡文迪许,选项A错误;

奥斯特发现了电流的磁效应,选项B错误;

法拉第发现了电磁感应现象,选项C错误;

伽利略在研究运动的过程中,建立了一套对近代科学发展极为有益的科学方法,选项D正确。

D.伽利略在研究运动的过程中,建立了一套对近代科学发展极为有益的科学方法

【变式2】.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。

下列叙述符合物理学发展史的是（　　）

A.伽利略通过“理想实验”得出“力是维持物体运动的原因”

B.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要和引起感应电流的磁场方向相反

C.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说

D.法拉第发现了通电导线的周围存在磁场

【答案】C

热点题型二重要思想方法

1．理想模型法

为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一种抽象的理想客体或理想物理过程，突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素．理想模型可分为对象模型（如质点、点电荷、理想变压器等）、条件模型（如光滑表面、轻杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等）和过程模型（在空气中自由下落的物体、抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动、恒定电流等）．

2．极限思维法

就是人们把所研究的问题外推到极端情况（或理想状态），通过推理而得出结论的过程．在用极限思维法处理物理问题时，通常是将参量的一般变化推到极限值，即无限大、零值、临界值或特定值的条件下进行分析和讨论．如公式v＝

中，当Δt→0时，v是瞬时速度．

3．理想实验法

也叫作实验推理法，就是在物理实验的基础上，加上合理的科学的推理得出结论的方法就叫作理想实验法，这也是一种常用的科学方法．如由伽利略斜面实验推导出牛顿第一定律等．

4．微元法

微元法是指在处理问题时，从对事物的极小部分（微元）分析入手，达到解决事物整体目的的方法．它在解决物理学问题时很常用，思想就是“化整为零”，先分析“微元”，再通过“微元”分析整体．

5．比值定义法

就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，特点是A＝

，但A与B、C均无关．如a＝

、E＝

、C＝

、I＝

、R＝

、B＝

、ρ＝

等．

6．放大法

在物理现象或待测物理量十分微小的情况下，把物理现象或待测物理量按照一定规律放大后再进行观察和测量，这种方法称为放大法．常见的方式有机械放大、电放大、光放大．

7．控制变量法

决定某一个现象的产生和变化的因素很多，为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，研究其他两个变量之间的关系，这种方法就是控制变量法．比如探究加速度与力、质量的关系，就用了控制变量法．

8．等效替代法

在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果．如用合力替代各个分力，用总电阻替代各部分电阻等．

9．类比法

也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法．其结论必须由实验来检验，类比对象间共有的属性越多，则类比结论的可靠性越大．如研究电场力做功时，与重力做功进行类比；

认识电流时，用水流进行类比；

认识电压时，用水压进行类比．

【例2】在以下力学实验装置中,三个实验共同用到的物理思想方法是（　　）

A.极限的思想方法　　　　B.放大的思想方法

C.控制变量的方法D.类比的思想方法

【答案】B

【解析】桌面受力引起的微小形变借助干光的反射来放大;

玻璃瓶受力引起的微小形变借助于液体体积变化用细管来放大;

扭秤实验中引力大小也是借助于光的反射来放大,三个实验均体现出放大的思想方法,故选项B正确。

【变式1】某同学

通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力:

将一张白纸铺在水平地面上,把排球在水里弄湿,然后让排球从规定的高度自由落下,并在白纸上留下球的水印。

再将印有水印的白纸铺在台式测力计上,将球放在纸上的水印中心,缓慢地向下压球,使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印。

记下此时测力计的示数即为冲击力的最大值。

下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（　　）

A.建立“合力与分力”的概念B.建立“点电荷”的概念

C.建立“瞬时速度”的概念D.研究加速度与合力、质量的关系

【解析】　题干信息中的实验是利用等效的研究方法,选项A中建立“合力与分力”的概念是利用等效的方法研究的,选项A正确;

选项B中建立“点电荷”的概念是利用理想物理模型的方法研究的,选项B错误;

选项C中建立“瞬时速度”的概念是在平均速度的基础上采用极限法来研究的,选项C错误;

选项D中研究加速度与合力、质量的关系是利用的控制变量法,选项D错误。

【变式2】．关于物理概念的建立和物理规律的形成，下列说法不正确的是（　　）

A．在定义“瞬时速度”的概念时，利用了微元法

B．伽利略在研究“落体运动”时，利用了演绎法

C．在建立“质点”和“点电荷”的概念时，利用了假设法

D．在万有引力定律的建立过程中，除了牛顿以外，科学家第谷、开普勒、卡文迪许均做出了重要的贡献

【解析】　在定义“瞬时速度”的概念时，所用方法为将Δt时间内的平均速度代替瞬时速度，当Δt趋近于零时，即为瞬时速度，利用了微元法，故A正确；

伽利略在研究“落体运动”时，是基于物体在斜面上的实际运动进行合理的演绎外推得到的，故B正确；

建立“质点”和“点电荷”的概念时，利用的是理想模型的方法，故C错误；

第谷的天文观测数据及开普勒行星运动定律为万有引力定律的建立奠定基础，科学家卡文迪许测出了引力常量G，故D正确．本题选错误的选项，故选C.

【题型演练】

1．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．下述正确的是（　　）

A．牛顿做了著名的斜面实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论

B．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

C．库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向

D．伽利略开创了科学实验之先河，他把科学的推理方法引入到了科学研究中

【解析】伽利略做了著名的斜面实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论，选项A错误；

奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，选项B错误；

法拉第首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向，选项C错误；

伽利略开创了科学实验之先河，他把科学的推理方法引入到了科学研究中，选项D正确．

2.在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（　　）

A．古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境

B．德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了万有引力定律

C．英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了静电力常量

D．楞次发现了电磁感应现象，并研究提出了判断感应电流方向的方法——楞次定律

【答案】A　

【解析】古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定，伽利略在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断，使亚里士多德的理论陷入了困境，选项A正确；

德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究，得出了开普勒定律，选项B错误；

英国物理学家卡文迪许利用“卡文迪许扭秤”首先较准确的测定了万有引力常量，选项C错误；

法拉第发观了电磁感应现象，楞次研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律，选项D错误．

3.在建立物理概念过程中，学会象科学家那样运用物理思想，使用科学方法，往往比记住物理概念的词句或公式更重要．在高中物理学习内容中，速度、加速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是（　　）

A．比值定义B．微小量放大

C．等效替代D．理想模型

【解析】速度、加速度、电场强度这三者所体现的共同的物理思想方法是比值定义，选项A正确．

4．下列有关物理学方法的说法中正确的是（　　）

A．牛顿首次提出“提出假说，数学推理实验验证，合理外推”的科学推理方法

B．“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时电场力就要做功”，用的是控制变量法

C．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法

D．加速度、电场强度、电势都是采用比值法定义的物理量

【答案】D　

【解析】伽利略首次提出“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推理方法，选项A错误；

“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时电场力就要做功”，用的是反证法，选项B错误；

在探究加速度与力、质量的关系实验中，控制质量不变，探究加速度和力的关系，或者控制力不变，探究加速度和质量的关系，使用了控制变量法，选项C错误；

加速度、电场强度、电势都是采用比值法定义的物理量，选项D正确．

5．物理学中用到大量的科学研究方法，在建立下列物理概念时，都用到“等效替代”方法的是（　　）

A．质点，电场强度B．平均速度，点电荷

C．弹力，电势D．合力与分力，合运动与分运动

【解析】等效替代方法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法．即两概念对比，产生的某种效果相同，才是等效替代法，故只有选项D正确．

6．在物理学的探索和发现过程中，科学家们运用了许多研究方法．以下关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）

A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法

B．根据速度定义式v＝

，当Δt→0时，

就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法

C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里运用了假设法

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，再把各小段位移相加，这里运用了理想模型法

【答案】B　

【解析】用质点代替物体采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故A错误；

以时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度，采用了极限思维法，故B正确；

在研究加速度与质量和合外力的关系时，采用了控制变量法，故C错误；

在推导匀变速直线运动的位移公式时，采用微元法将变速运动等效近似为很多小段的匀速运动，故D错误．

7．下列有关电与磁的现象，说法正确的是（　　）

A．磁电式电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是因为运输过程中的振动能产生感应电流，将指针打坏，将两接线柱短接，就会将电流消耗掉

B．地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间的夹角叫地磁偏角，地球磁极会缓慢移动，因此磁偏角也会缓慢变化，地球磁极甚至会反转，磁偏角改变180°

C．安装在建筑物顶端的尖锐金属棒用粗导线与埋在地下的金属板连接组成避雷针，当带电雷雨云接近建筑物时，金属棒将云层中电荷导入大地，达到避免雷击的目的

D．有些合金的电阻率随温度变化而变化，可用来制作电阻温度计，而铂的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻

【解析】磁电式电流表在运输过程中需要将两个接线柱用导线短接，是为了让内部产生感应电流从而阻碍指针的振动，从而防止指针因撞击而弯曲变形，选项A错误；

地球的地理两极与地磁两极并不重合，其间的夹角叫地磁偏角，地球磁极会缓慢移动，因此磁偏角也会缓慢变化，地球磁极甚至会反转，磁偏角改变180°

，选项B正确；

安装在建筑物顶端的尖锐金属棒用粗导线与埋在地下的金属板连接组成避雷针，当带电雷雨云接近建筑物时，利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和大地中的电中和，从而不会引发事故，并不是将电荷直接导入大地，选项C错误；

制作标准电阻的一般是合金，铂的电阻率随温度变化明显，一般用来制作电阻温度计，选项D错误．

8．物理关系式既可以反映物理量之间的关系，也可以确定单位间的关系．高中物理中常见的单位有：

m（米）、s（秒）、kg（千克）、N（牛顿）、C（库仑）、F（法拉）、Ω（欧姆）、A（安培）等．由它们组合成的单位与电压的单位V（伏特）等效的是（　　）

A.

B.

C.

D．C·

F

【解析】由E＝

可知，

是和电压单位V等效的，又因为B＝

，则

与电压单位V等效，A正确；

由电场力做功的公式W＝qU，知U＝

，所以单位J/C与电压单位V等效，但

＝

，B错误；

由U＝IR可知，A·

Ω是和电压单位V等效的，C错误；

由U＝

是和电压单位V等效的，D错误．

9．在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重要的贡献，他们创造出了许多物理学研究方法，如伽利略先是在斜面上做实验，得到位移与时间的平方成正比关系，然后再逐渐增大斜面的倾角，这种正比关系依然成立，伽利略进行了合理外推，当斜面倾角为90°

时，依然会保持这种关系，进而证明自由落体运动是匀加速运动．下列关于“合理外推”的有关说法中正确的是（　　）

A．合理外推是指根据已有的论据凭直觉进行推论，缺乏严密的逻辑论证

B．“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”是一种科学推理方法

C．合理外推只适用于伽利略斜面实验，不适用于其他实验

D．所有实验合理外推的情境都可以通过实际的实验进行验证

【解析】“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”是一种逻辑严密的科学推理方法，有很重要的实用价值，A错误，B正确；

“合理外推”可以推断许多实际实验无法做到的现象，通过合理外推可以得出相应的结论，C、D错误．

10.在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，得出太阳对行星的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是（　　）

A．研究对象的选取　　B．理想化过程

C．控制变量法D．等效法

【答案】：

D

【解析】：

对于太阳与行星之间的相互作用力，太阳和行星的地位完全相同，既然太阳对行星的引力符合关系式F∝

，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝

，故选项D正确．

11．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）

A．根据速度定义式v＝

，当Δt非常小时，就可以用

表示物体在t时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想法

B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想

C．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口．手捏玻璃瓶，细管内液面高度有明显变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想

D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法

B

在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用的是理想模型法，选项B的叙述不正确．

12．在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是（　　）

A．亚里士多德、伽利略　　B．亚里士多德、牛顿

C．伽利略、爱因斯坦D．伽利略、牛顿

亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能运动，不受力的作用物体就保持静止；

伽利略根据小球从斜面上滚下的实验，提出如果没有摩擦阻力，小球将永远运动下去，即力不是维持物体运动的原因；

牛顿在总结了前人研究的基础上提出了惯性定律；

爱因斯坦建立了狭义相对论和广义相对论，故D正确．

13．下列说法正确的是（　　）

A．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象

B．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性

C．爱因斯坦在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象——光电效应

D．卢瑟福通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷

贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，居里夫妇发现了钋、镭元素，选项A错误；

康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性，选项B正确；

赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象——光电效应，选项C错误；

汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷，故D错误．

14．（多选）下列说法符合物理学史的是（　　）

A．亚里士多德认为，力是维持物体运动的原因

B．牛顿发现了万有引力定律，库仑用扭秤实验测出了引力常量的数值

C．通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似，安培受此启发，提出了分子电流假说

D．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系

ACD

牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验测出了引力常量的数值，B错误；

其他三个选项均符合物理学史实，故选A、C、D.

15.下面关于物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）

A．电场强度的定义式为E＝

，这个定义应用了极限思想

B．在“探究弹性势能的表达式”的实验中，为计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功．这是应用了微元法的思想

C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这里采用了等效代替的思想方法

D．在不需要考虑带电体本身的大小和形状时，常用点电荷来代替带电体，这是应用了假设法

电场强度的定义式为E＝

，这个定义应用了比值定义法，故A错误；

在“探究弹性势能的表达式”的实验中，由于弹力是变力，为计算弹簧弹力所做的功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫作微元法，故B正确；

研究多个变量时，应控制一些不变量研究两个变量之间的关系，所以在探究加速度、力、质量三者之间的关系时，先保持质量不变，研究加速度与力的关系，再保持力不变，研究加速度与质量的关系，该实验运用了控制变量法，故C错误；

用点电荷代替带电体，物理学中把这种研究方法叫作理想模型法，故D错误．

16．学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在如图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是（　　）

A．甲、乙　　　　　　　B．乙、丙

C．甲、丙D．丙、丁

比较平抛运动和自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律，用到了比较法；

观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射