物理考前第9天 物理学史和物理思想方法

临考回归教材，以不变应万变临考回归教材，以不变应万变考前第考前第9天物理学史和物理思想方法天物理学史和物理思想方法考考 点点 提提 炼炼1.重要的物理学史重要的物理学史科学家科学家国籍国籍主要贡献主要贡献伽利略伽利略意大利意大利1638年，论证较重物体不会比较轻物体下落得快；年，论证较重物体不会比较轻物体下落得快；伽利略理想实验指出：在水平面上运动的物体若没伽利略理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；伽利略在教堂做礼拜时发现摆的等时性，惠更斯根伽利略在教堂做礼拜时发现摆的等时性，惠更斯根据这个原理制成历史上第一座自摆钟；据这个原理制成历史上第一座自摆钟；伽利略在伽利略在1683年出版的两种新科学的对话一书年出版的两种新科学的对话一书中，运用中，运用“观察观察假设假设数学推理数学推理”的方法，详细地的方法，详细地研究了抛体运动研究了抛体运动牛顿牛顿英国英国以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学；以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学；1687年在自然哲学的数学原理上发表万有引力年在自然哲学的数学原理上发表万有引力定律，建立行星定律理论的基础定律，建立行星定律理论的基础开普勒开普勒德国德国17世纪提出开普勒三大定律世纪提出开普勒三大定律卡文迪许卡文迪许英国英国1798年利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量年利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G库仑库仑法国法国1785年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑定律；的库仑定律；静电力常量的数值是在电荷量的单位得到定义之后，静电力常量的数值是在电荷量的单位得到定义之后，后人通过库仑定律计算得出的后人通过库仑定律计算得出的密立根密立根美国美国通过油滴实验测定了元电荷的数值，通过油滴实验测定了元电荷的数值，e1.61019C富兰克林富兰克林美国美国解释了摩擦起电的原因；解释了摩擦起电的原因；通过风筝实验验证闪电是电的一种形式，把天电与地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，并发明避雷针电统一起来，并发明避雷针欧姆欧姆德国德国通过实验得出欧姆定律通过实验得出欧姆定律昂尼斯昂尼斯荷兰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零的现象超导现象超导现象焦耳焦耳英国英国与俄国物理学家楞次先后各自独立发现电流通过导体时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，称为焦耳产生热效应的规律，称为焦耳楞次定律；楞次定律；能量守恒定律的发现者之一能量守恒定律的发现者之一楞次楞次俄国俄国1834年楞次确定感应电流方向的定律年楞次确定感应电流方向的定律楞次定律楞次定律奥斯特奥斯特丹麦丹麦1820年，发现电流可以使周围的磁针产生偏转，称为电流年，发现电流可以使周围的磁针产生偏转，称为电流的磁效应的磁效应洛伦兹洛伦兹荷兰荷兰提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦洛伦兹力兹力)的观点的观点笛卡尔笛卡尔法国法国在哲学原理中比较完整地第一次表述了惯性定律；在哲学原理中比较完整地第一次表述了惯性定律；第一个明确地提出了第一个明确地提出了“动量守恒定律动量守恒定律”安培安培法国法国发现了安培定则；发现了安培定则；发现电流相互作用的规律；发现电流相互作用的规律；提出分子电流假说提出分子电流假说法拉第法拉第英国英国在在1821年，法拉第在重复奥斯特年，法拉第在重复奥斯特“电生磁电生磁”实验时，实验时，制造出人类历史上第一台最原始的电动机；制造出人类历史上第一台最原始的电动机；1831年发现的电磁感应现象，使人类的文明跨进了电年发现的电磁感应现象，使人类的文明跨进了电气化时代；气化时代；提出用电场线描述电场、用磁感线描述磁场提出用电场线描述电场、用磁感线描述磁场亨利亨利美国美国最大的贡献是在最大的贡献是在1832年发现自感现象年发现自感现象卢瑟福卢瑟福英国英国进行了进行了粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型用用粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子并发现了质子玻尔玻尔丹麦丹麦量子力学的先驱，吸取普朗克、爱因斯坦的量子概念，提量子力学的先驱，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出原子结构的玻尔理论贝克勒尔贝克勒尔法国法国 发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构查德威克查德威克英国英国在在粒子轰击铍核时发现中子粒子轰击铍核时发现中子(原子核人工转变的实验原子核人工转变的实验)，由，由此人们认识到原子核的组成此人们认识到原子核的组成居里夫人居里夫人法国法国 发现了放射性更强的钋和镭发现了放射性更强的钋和镭2.重要物理思想方法重要物理思想方法(1)理想模型法理想模型法：为了便于进行物理研究或物理教学而建立的一：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、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、点如质点、点电荷、理想变压器等电荷、理想变压器等)、条件模型、条件模型(如光滑表面、轻杆、轻绳、如光滑表面、轻杆、轻绳、匀强电场、匀强磁场等匀强电场、匀强磁场等)和过程模型和过程模型(在空气中自由下落的物体、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、恒定电流等抛体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动、恒定电流等)。(7)控制变量法：控制变量法：决定某一个现象的产生和变化的因素很多，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。加速度与力、质量的关系，就用了控制变量法。(8)等效替代法：等效替代法：在研究物理问题时，有时为了使问题简化，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。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：类比法：也叫也叫“比较类推法比较类推法”，是指由一类事物所具有的，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。压时，用水压进行类比。临临 考考 必必 做做1.在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物力是维持物体运动的原因体运动的原因”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、伽利略亚里士多德、伽利略 B.B.亚里士多德、牛顿亚里士多德、牛顿C.伽利略、爱因斯坦伽利略、爱因斯坦 D.D.伽利略、牛顿伽利略、牛顿解析亚里士多德认为必须有力作用在物体上，物体才能解析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，故相对论和广义相对论，故D正确。正确。答案答案D2.下列说法正确的是下列说法正确的是()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以东山再起的重要现象光电效应光电效应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比荷解析贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，居解析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，选项里夫妇发现了钋、镭元素，选项A错误；康普顿效应说明错误；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，选光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性，选项项B正确；赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理正确；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论得以东山再起的重要现象光电效应，选项光电效应，选项C错误；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，故荷，故D错误。错误。答案答案B3.(2017河南郑州市二模河南郑州市二模)下面关于物理学研究方法的叙述中正下面关于物理学研究方法的叙述中正确的是确的是()答案答案B4.(2017西安市一模西安市一模)学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并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。在如图掌握处理物理问题的思想方法。在如图1所示的几个实验中，所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是研究物理问题的思想方法相同的是()图图1A.甲、乙甲、乙 B.B.乙、丙乙、丙 C.甲、丙甲、丙 D.D.丙、丁丙、丁解析比较平抛运动和自由落体运动，来研究平抛运动在解析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，形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法称为微小形变放大法；探究加速度与力、质量的关系中，称为微小形变放大法；探究加速度与力、质量的关系中，用到了控制变量法。所以，乙和丙具有相同的研究物理问用到了控制变量法。所以，乙和丙具有相同的研究物理问题的思想方法。故题的思想方法。故B正确。正确。答案答案B5.(2017广州市一模广州市一模)下列问题的研究应用了极限思想方法的是下列问题的研究应用了极限思想方法的是()答案答案C6.(2017江西七校联考江西七校联考)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.楞次通过实验研究，总结出了电磁感应定律楞次通过实验研究，总结出了电磁感应定律B.法拉第通过实验研究，发现了电流周围存在磁场法拉第通过实验研究，发现了电流周围存在磁场C.亚里士多德最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快亚里士多德最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同慢相同D.伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因的原因解析英国物理学家法拉第通过实验研究，总结出了电磁解析英国物理学家法拉第通过实验研究，总结出了电磁感应定律，故感应定律，故A错误；丹麦物理学家奥斯特通过实验研究，错误；丹麦物理学家奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场，故发现了电流周围存在磁场，故B错误；伽利略最先验证了错误；伽利略最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同，故轻重不同的物体在真空中下落快慢相同，故C错误；伽利错误；伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故而是改变物体运动状态的原因，故D正确。正确。答案答案D7.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证步骤，这一步骤采用的论证方法是()A.研究对象的选取研究对象的选取 B.B.理想化过程理想化过程C.控制变量法控制变量法 D.D.等效法等效法答案答案D