（新课标）2020版高考物理二轮复习 核心素养微专题7 物理学史和物理思想方法课件

物理学史和物理思想方法目录ONTENTSC物理观念一、重要的物理学史科学家国籍主要贡献伽利略意大利①1638年，论证较重物体不会比较轻物体下落得快；②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；③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；④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科学家国籍主要贡献牛顿英国①以牛顿三大运动定律为基础建立牛顿力学；②1687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科学家国籍主要贡献库仑法国①1785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；②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，e＝1.6×10－19C科学家国籍主要贡献富兰克林美国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，并发明避雷针欧姆德国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——超导现象科学家国籍主要贡献焦耳英国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，称为电流的磁效应科学家国籍主要贡献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)的观点笛卡儿法国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”安培法国①发现了安培定则；②发现电流相互作用的规律；③提出分子电流假说科学家国籍主要贡献法拉第英国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美国最大的贡献是在1832年发现自感现象科学家国籍主要贡献卢瑟福英国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，并发现了质子玻尔丹麦量子力学的先驱，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法国发现天然放射现象，说明原子核也有复杂的内部结构科学家国籍主要贡献查德威克英国在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法国发现了放射性更强的钋和镭[应用提升练]1．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．答案：D2．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．答案：B3．(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解析：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.答案：ACD4．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是()A．居里夫妇通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构B．贝克勒尔从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素C．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，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解析：贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，故A错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素，故B错误；卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了原子中存在原子核，故C错误；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故D正确．答案：D5．(多选)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．下列表述符合物理学史实的是()A．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的解析：普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，A正确．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，B正确．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，C正确．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核具有复杂结构，D错误．答案：ABC6．2018年3月14日，英国剑桥大学著名物理学家斯蒂芬·威廉·霍金逝世，享年76岁，引发全球各界悼念．在物理学发展的历程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，为物理学的建立做出了巨大的贡献．在对以下几位物理学家所做的科学贡献的叙述中，正确的是()A．卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，并测出了引力常量G的数值B．根据玻尔理论，原子从激发态向基态跃迁时将释放出核能C．布拉凯特利用云室照片发现，α粒子击中氮原子形成复核，复核不稳定，会放出一个质子D．爱因斯坦的光子说认为，只要增加光照时间，使电子多吸收几个光子，所有电子最终都能跃出金属表面成为光电子解析：牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律，A错误；根据玻尔理论，原子从激发态向基态跃迁时将释放出光能，不是核能，B错误；布拉凯特利用云室照片发现，α粒子击中氮原子形成复核，复核不稳定，会放出一个质子，C正确；根据爱因斯坦的光子说，只要入射光的频率小于截止频率，即使增加光照时间也不可能发生光电效应，故D错误．答案：C二、高中物理的重要思想方法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＝ΔxΔt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＝BC，但A与B、C均无关．如a＝ΔvΔt、E＝Fq、C＝QU、I＝qt、R＝UI、B＝FIL、ρ＝mV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．[应用提升练]7．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∝m星r2，依据等效法，行星对太阳的引力也符合关系式F∝m日r2，故选项D正确．答案：D8．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＝ΔxΔt，当Δt非常小时，就可以用ΔxΔt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，这里采用了微元法解析：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．答案：B9．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＝Fq，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，这是应用了假设法解析：电场强度的定义式为E＝Fq，这个定