专项练习：物理学史和物理思想方法

1、倒数第 10 天物理学史和物理思想方法要点提炼1高中物理的重要物理学史科学家国籍主要贡献 1638 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有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；伽利略意大利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；伽利略在 1683 年出版的两种新科学的对话一书中，运用“观察假设数学推理”的方法，详细地研究了抛体运动 .以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学；牛顿英国 1687 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 .开普勒德国17 世纪提出开普勒三大定律 .卡文迪许英国1798年利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G. 1785 年，库仑用自己发明的扭秤建立了静电学中著名的库仑法国库仑定律；静电力常量的数值是在电荷量的单位得到定义之后，后人通过库仑定律计算得出的.密立根美国通过油滴实验测定了元电荷的数值，e1.6 10 19C.解释了摩擦起电的原因；富兰克林美国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 .欧姆德国通过实验得出欧姆

2、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 .与俄国物理学家楞次先后各自独立发现电流通过导体时焦耳英国产生热效应的规律，称为焦耳楞次定律；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( 洛伦兹力 ) 的观点 .笛卡尔法国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“动量守恒定律” .发现了安培定则；安培法国发现电流相互作用的规律；提出分子电流假说 .在 1821 年，法拉第在重复奥斯特“电生磁”实验时，制法拉第英国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气化时代 .亨利美国最大的贡献是在 1832 年发现自感现象 .狄拉克英国根据电磁场的对称性，预言“磁单极子必定存在” .利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部汤姆孙英国结构，并提出原子的枣糕模型 ( 葡萄干布丁模型 ) ，从而敲开了原子的大门

3、 .量子论的奠基人为了解释黑体辐射，提出了能量量子假普朗克德国说，解释物体热幅射规律，提出电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界 .提出光子说 ( 科学假说 ) ，成功地解释了光电效应规律；提出狭义相对论 相对论的两个原理： ( ) 真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的； ( ) 在不同的惯性参德裔美 ；爱因斯坦考系中，一切物理规律都是相同的国人总结出质能方程 EkmhW(2005 年被联合国定为“世界物理年” ，以表彰他对科学的贡献 ).普里克德国发现了阴极射线 .进行了粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型，由实验结果估计原子核直径数量级为 10 15m；卢瑟福英国用粒子轰出氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子 ( 该实验发现了原子内质量和电荷量的分布，并没有揭示原子核的组成) ，并预言了中子的存在 .量子力学的先驱吸取普朗克、爱因斯坦的量子概念，提玻尔丹麦出原子结构的玻尔理论，成功解释了氢原子光谱，最先得出氢原子能级表达式 .贝克勒尔法国发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构.在粒子轰击铍核时发现中子( 原子核人工转变的实

4、验) ，查德威克英国由此人们认识到原子核的组成.居里夫人法国发现了放射性更强的钋和镭.2. 重要物理思想、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、临界值和特定值的条件下进行x分析和讨论如公式vt 中，当 t 0 时， v 是瞬时速度(3) 理想实验法：也叫做实验推理法，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做理想实验法，这也是一种常用的科学方法如伽利略斜面实验、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

5、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：BAC，但A 与B、C均无关如avFQqt 、Eq、CU、I t 、RUFmI 、BIL 、V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

6、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；识电压时，用水压进行类比考前必做题1在“探究弹性势能的表达式”的实验中，为了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，用各小段做的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做 “微元法”下面实例中应用到这一思想方法的是()vvA根据加速度定义at ，当 t 非常小， t 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时加速度B在探究加速度、力和质量三者之间关系时，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C在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加D在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点解析A 项中是极限法； B 项中是控制变量法； C 项中是微元法； D 项中是模型法，故选 C.答案C2自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献下列说法中不正确的是(

7、)A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B欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系解析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 A 正确欧姆发现了欧姆定律，不能说明热现象和电现象之间存在联系，选项 B 不正确法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，选项 C 正确焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系，选项 D正确答案 B3学习物理除了知识的学习外，还要了解物理学家对物理规律的发现，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，关于以上两点下列叙述正确的是()A安培发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系B库仑提出了用电场线描述电场的方法C用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法D在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法解析奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系，选项A 错误法拉第提出了用电场线描述电场的方法，选项B 错误用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法，选项C 正确在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代的方法，选项D错误答案C4(2014 高考冲刺试卷三 ) 在物理学发展史上许多科学家做出了卓越的贡献，下列说法中正确的是()A伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，得出了惯性定律B法拉第经过十年的艰苦努力，最早通过实验研究总结出法拉第电磁感应定律C牛顿不仅发现了万有引力定律，还测出了引力常量，使该定律得以广泛应用D库仑最早设计并进行了著名的静电扭秤实验，测出了静电力常量解析伽利略提出了惯性的概念， 但没有提出惯性定律， A 错；法拉第电磁感应定律是纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后总结出来的，B 错；引力常量是卡文迪许测出来的，C 错；库仑最早设计并进行了著名的静电扭秤实验，测出了静电力常量，D 正确答案D5伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同，阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理

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