高考物理二轮复习第部分专题整合突破专题物理学史及常见的思想方法教案

1、专题十七物理学史及常见的思想方法物理学史1力学部分(1)1638年，意大利物理学家伽利略用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即：质量大的小球下落快)(2)1687年，英国科学家牛顿提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)(3)17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出，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，得出结论：力是改变物体运动的原因推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出，如果没有其他原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向(4)20世纪初建立的量子

2、力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体(5)人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说(6)17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律(7)牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量(8)1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤博用同样的计算方法发现冥王星2电磁学部分(1)1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律

3、库仑定律(2)1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场(3)1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，获得诺贝尔奖(4)1826年德国物理学家欧姆(17871854)通过实验得出欧姆定律(5)19世纪，焦耳和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，即焦耳定律(6)1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应(7)法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方

4、向(8)荷兰物理学家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(9)汤姆孙的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素(10)1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径，带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)(11)英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应定律(12)俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律楞次定律3原子原子核(1)英国物理学家汤姆孙利用阴极射线管发现电子，并指出阴极射线是高速运动的电子流获得1906年诺贝尔物理学奖汤姆孙还提出原子的枣糕模型(

5、2)英国物理学家卢瑟福和助手们进行了粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，并用粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子，并预言原子核内还有另一种粒子中子(3)丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，并得出氢原子能级表达式获得1922年诺贝尔物理学奖(4)查德威克用粒子轰击铍核时发现中子，获得1935年诺贝尔物理学奖(5)法国物理学家贝可勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构，获得1903年诺贝尔物理学奖(6)爱因斯坦提出了质能方程式，并提出光子说，成功地解释了光电效应规律，因此获得1921年诺贝尔物理学奖(7)1900年，德国

6、物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说，获得1918年诺贝尔物理学奖(8)1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现康普顿效应，证实了光的粒子性获得1927年诺贝尔物理学奖(9)1924年，法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性4选考部分(1)热学英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象布朗运动(2)机械振动机械波奥地利物理学家多普勒(18031853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率发生变化的现象多普勒效应(3)光现象电磁波英国物理学家托马斯杨成功地观察到了光的干涉现象英国物理学家麦克

7、斯韦发表电磁场的动力学理论的论文，提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，指出光是一种电磁波，为光的电磁理论奠定了基础德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测定了电磁波的传播速度等于光速1895年，德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线)，获得1901年诺贝尔物理学奖(4)相对论1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：相对性原理不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的光速不变原理不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是c不变思想方法1理想化方法理想化方法就是建立理想化模型，抓住研究对象的主要因素，去再现实际问题的本质，即把复杂问题简单化处理物理模型分为三类：(1)实物模型：

8、如质点、点电荷、点光源、轻绳、轻杆、弹簧振子(2)过程模型：如匀速运动、匀变速直线运动、简谐运动、弹性碰撞、匀速圆周运动(3)情境模型：如平抛运动、人船模型、子弹打木块、临界问题求解物理问题，很重要的一点就是迅速把所研究的问题归宿到学过的物理模型上来，即所谓的建模尤其是对新情境问题，这一点就显得更突出2极限思维方法极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中，着眼一些物理量在连续变化过程中的变化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现，从而对问题进行分析和推理的一种思维方法如：由平均速度导出瞬时速度3平均思想方法物理学中，有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累，若某个物理量是变

9、化的，则在求解积累量时，可把变化的这个物理量在整个积累过程看作是恒定的一个值平均值，从而通过求积的方法来求积累量这种方法叫平均思想方法物理学中典型的平均值有：平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均电流等对于线性变化情况，平均值(初值终值)/2.由于平均值只与初值和终值有关，不涉及中间过程，所以在求解问题时有很大的妙用4等效转换(化)法等效法，就是在保证效果相同的前提下，将一个复杂的物理问题转换成较简单问题的思维方法其基本特征为等效替代物理学中等效法的应用较多合力与分力；合运动与分运动；总电阻与分电阻；交流电的有效值等除这些等效概念之外，还有等效电路、等效电源、等效模型、等效过程等5对称法

10、(对称性原理)物理问题中有一些物理过程或是物理图形具有对称性，利用物理问题的这一特点求解，可使问题简单化要认识到一个物理过程，一旦对称，则一些物理量(如时间、速度、位移、加速度等)也是对称的自然现象中也存在对称性，如：法拉第进行对称性思考，坚持认为电可以生磁，磁也一定能生电，最终发现了电磁感应现象；牛顿在研究太阳与行星间的相互作用时，推导出太阳对行星的引力大小与行星的质量成正比，牛顿根据对称性原理得出，行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，从而建立了万有引力定律6猜想与假设法猜想与假设法，是在研究对象的物理过程不明了或物理状态不清楚的情况下，根据猜想，假设出一种过程或一种状态，再据题设所给条

11、件通过分析计算结果与实际情况比较作出判断的一种方法，或是人为地改变原题所给条件，产生出与原题相悖的结论，从而使原题得以更清晰方便地求解的一种方法如：伽利略在研究自由落体运动时就成功运用了猜想与假设法(归谬法)7寻找守恒量法物理学中的守恒，是指在物理变化过程或物质的转化转移过程中，一些物理量的总量保持不变守恒，既是物理学中最基本的规律(有动量守恒、能量守恒、电荷守恒、质量守恒)，也是一种解决物理问题的基本思想方法，并且应用起来简单、快捷8比值定义法用其他物理量的比值来定义一个新的物理量的方法如速度、加速度、电场强度、电容、电阻、磁感应强度等9类比推理法为了把要表达的物理问题说清楚明白，往往用具体

12、的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征如：在讲解电动势概念时，我们把电源比作抽水机，把非静电力比作抽水的力，学生就很容易理解10控制变量法控制变量法是高中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法例如在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”“探究加速度与力、质量的关系”“

13、探究影响导体电阻大小的因素”“探究影响平行板电容器电容的因素”等实验中，都运用了控制变量法11放大法有的物理量不便于直接测量，有的物理现象不便于直接观察，通过转换放大为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象，从而获得结论的方法如在演示课桌的微小形变时，就用到通过光路把微小量放大的方法；卡文迪许在测万有引力常量时也用到了放大法12图形/图象图解法图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后，再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法，尤其是图象法在处理实验数据、探究物理规律时有独到好处1(2016卷T14)关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是()A开普

14、勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律B开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律C开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因D开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律B开普勒在前人观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，与牛顿定律无联系，选项A错误，选项B正确；开普勒总结出了行星运动的规律，但没有找出行星按照这些规律运动的原因，选项C错误；牛顿发现了万有引力定律，选项D错误2(2014卷T14)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放

15、置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化D本题以验证“由磁产生电”设想的实验为背景，主要考查电磁感应现象产生感应电流必须满足的条件：电路闭合；穿过闭合电路的磁通量要发生变化选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D

16、满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.3(2014卷T35(1)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密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E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ACE密立根通过油滴实验，验证了物体所带的电荷量都是某一值的整数倍，测出了基本电荷的数值，选项A

17、正确贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构，选项B错误居里夫妇通过对含铀物质的研究发现了钋(Po)和镭(Ra)，选项C正确卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项D错误汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，说明了阴极射线是带负电的粒子，并测出了粒子的比荷，选项E正确4(2013卷T19)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史实的是() 【导学号：19624186】A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B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C法拉第在实验中

18、观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D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阻碍引起感应电流的磁通量的变化ABD奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电和磁之间的关系，选项A正确；根据通电螺线管产生的磁场与条形磁铁的磁场相似，安培提出了磁性是分子内环形电流产生的，即分子电流假说，选项B正确；法拉第提出的是电磁感应定律，但恒定电流周围不产生感应电流，选项C错误；楞次定律指出感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D正确5(2013卷T14)如图171是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下

19、表表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是()图171113242130932981645262558243661 1924971 6006482 104A.物体具有惯性B斜面倾角一定时，加速度与质量无关C物体运动的距离与时间的平方成正比D物体运动的加速度与重力加速度成正比C本题以伽利略的斜面实验为背景，通过数据反映规律，所以应从数据之间的关系入手表中第一列数据明显是第二列数据的平方，而第三列物体沿斜面运动的距离之比非常接近第一列数据，所以可以得出结论，在误差允许的范围内，物体运动的距离与时间的平方成正比，选项C正确62017高三第二次全国大联考(新坐标卷)下列说法正确的是()A牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点B卢瑟福通过对粒子散射