第01讲 去物理之海冲浪 有用的物理学（解析版）-【暑假自学课】新八年级物理暑假课（上海沪教版）

第01讲去物理之海冲浪有用的物理学通过阅读课本的内容，了解物理学在生活和科技发展中所起的作用，激发学习物理的兴趣。课堂上通过列举物理知识在生活中的具体应用实例把自己的想法，通过交流展示给大家看，体验成功与愉悦。通过讲故事的形式来了解科学家的小故事，拉近与物理科学的距离，增进亲切感，觉得物理学习并没有想象的那么难。一、自然界的物理现象（从茫茫的星空到辽阔的大地，从高耸的雪峰到彭湃的江河，神奇无处不在！）二、生活中的物理现象（自然现象扑朔迷离，千姿百态，而在人们的日常生活中则呈现出另一些神奇的现象。）（2）引入新课教师：知道了物理学是研究声、光、热、电、力的科学，又有同学会提出这样的问题：为什么要学物理。我的答案是：因为物理现象不仅有趣，而且非常有用。教师：提出问题，物理学有用吗？没有物理学的发现，就不可能有现代生活中的一切。今天，、火车、汽车、轮船、飞机等交通工具，建筑工地上的推土机，起重机、打桩机，工厂里的各种各样简单或复杂的生产机器，无一例外都物理原理的支配。（启发学生从我们身边常见的事物谈起吧！）（3）从浮力和杠杆知识方面应用谈起学生活动：阅读阿基米德的故事。学生交流发言：现代生活离不开物理知识应用。谈谈以浮力和杠杆知识的应用实例。（4）从电和磁方面知识方面应用谈起教师：同学们，电的发明是人类史上划时代的一件大事，人类从此进入“光明”时代。随后电灯、电视、风扇、冰箱、空调、电脑的发明，又使人类生活发生了翻天覆地的变化。这一切都离不开科学家的发明创造。下面阅读老师给大家准备的物理科学家故事。学生活动：阅读物理学家法拉第的故事。教师：物理学家发现了“电磁波”，它是一种看不见摸不着、跑得跟光一样快的物质。人们就让它做“快递员”，把图像和声音传给千家万户。引导学生例举出电与磁知识的应用实例。学生交流：电的发明和应用对我们生产生活的作用和影响。人们今天几乎离不开家用电器、手机、电脑等。（5）飞机为什么要有机翼才能习上天呢？教师：出门旅行坐飞机，飞机为什么能飞到天上去？学生活动：阅读钱学森的故事（6）营造学生的表现和交流的空间教师：：物理能帮助我们解释生活中的许多现象，还能帮我们有效的完成很多事情。1、下雪时，我们在路面上撒盐，为什么？在车轮上绑上铁链子，为什么？2、我们的鞋底上，车子的轮胎上都有花纹，为什么？3、我们的书包带子为什么那么宽？能不能做得很细？4、列举日常生活中物理知识的应用。如照相机、高压锅、电热杯、收音机、电磁炉等等。请同学们猜想这个东西的工作原理。教师：学生还没有学习相关的物理知识，所以只要求他们参与猜想，至于对错是次要的，活跃课堂气氛，激发学生学习的兴趣最重要。在学生回答时，对答对的同学要及时表扬。三、摆的等时性摆的等时性是伽利略发现的。人们公认伽利略发现了该原理，他在比萨的教堂中观察吊灯摆动现象时引发的结论。按照等时性原理，如果摆的振幅较小，那么摆动的周期同摆动的振幅无关。尽管在伽利略之前的好几个世纪中，等时性早已为阿拉伯人所熟知，但以严谨的科学态度去研究这一现象的科学家还是首推伽利略。他指出摆的周期并不取决于摆线上悬挂物的多少，而只取决于摆线长度的平方根。如果不考虑阻力的影响，悬挂在等长线上的一个软木球或一个铅球的摆动规律是相同的。例1．关于物理学，以下说法错误的是（）A．物理是一门自然科学课程B．是以实验为基础的学科C．研究物质的基本结构、相互作用和运动规律D．物理的知识和研究方法仅应用于物理学领域【答案】D【解析】物理是一门以实验为基础的自然科学课程，研究物质的基本结构、相互作用和运动规律，物理学的知识和研究方法已被广泛应用到现代通信、交通、航天、材料和能源等领域。故选D。例2．在“摆”的故事与启示中，伽利略的探究顺序是（）A．观察——猜想——实验 B．实验——猜想——观察C．猜想——实验——观察 D．实验——观察——猜想【答案】A【解析】科学探究的一般过程是：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达交流。所以伽利略的探究顺序是观察——猜想——实验。故选A。例3．他是经典力学和实验物理学的先驱，率先用望远镜观察天空。这位科学家是（）A．伽利略 B．哥白尼C．牛顿 D．爱因斯坦【答案】A【解析】伽利略是经典力学和实验物理学的先驱，最先用望远镜观察天空，有力地支持了哥白尼的日心说。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。例4．物理学发展离不开一个又一个物理学家们的努力与贡献。下列物理学家中，开创近代物理学的研究方法的是（）A．牛顿 B．伽利略C．爱因斯坦 D．杨振宁【答案】B【解析】AB．近代物理学通常是指经典物理学，经典物理学以经典力学、经典电磁场理论和经典统计力学为三大支柱，由伽利略、牛顿等人创立，伽利略是经典物理学的开创者。16世纪末，伽利略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代物理学发展极为有益的方法。这些方法的核心是把逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法，牛顿在前人的基础上，系统分析，科学推导，总结了宏观低速运动物体的运动规律和万有引力定律。故A不符合题意，B符合题意；CD．爱因斯坦的相对论和量子理论，杨振宁的规范场理论和宇称不守恒理论属于当代物理学领域，故CD不符合题意。故选B。例5．下面列举物理学家与其在物理学的重要贡献关系正确的是（）A．牛顿—万有引力定律 B．哥白尼—地心说C．伽利略—相对论 D．爱因斯坦—运动三大定律【答案】A【解析】AD．牛顿系统阐述了运动的三大定律和万有引力定律，概括了物体机械运动的基本规律，从而建立起经典力学的完整体系——牛顿力学，故A正确，D错误；B．哥白尼的主要贡献是建立了“日心说”，故B错误；C．伽利略得出了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，相对论是爱因斯坦提出的，故C错误。故选A。例6．首先提出摆的等时性原理的是（）A．伽利略 B．牛顿 C．阿基米德 D．爱因斯坦【答案】A【解析】意大利的物理学家伽利略对教堂中的吊灯的摆动产生了浓厚的兴趣，于是自己用铁块制成了一个摆，通过实验发现：不论摆动的幅度大些还是小些，完成一次摆动的时间是相同的。这在物理学中称为摆的等时性原理。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。例7．在实施科学探究的过程中，所涉及的主要环节顺序正确的是（）A．提出问题、猜想与假设、设计实验、结论和评估、进行实验并收集证据B．提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验并收集证据、分析和评估C．提出问题、猜想与假设、评估、设计实验、进行实验并收集证据D．提出问题、猜想与假设、分析和论证、设计实验、结论和评估、进行实验并收集证据【答案】B【解析】科学探究过程一般要经历的主要环节是提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作七个环节，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。例8．如图所示，是两个完全一样的摆，只是它们的摆幅不同，结果（

）A．两只摆的周期相同B．两只摆的周期不相同C．.左边摆的周期大于右边摆的周期D．左边摆的周期小于右边摆的周期【答案】A【解析】根据单摆的周期公式可知单摆周期只与摆长有关，两个完全一样的摆则两只摆的周期相同，故A符合题意．例9．物理学是研究______、______、热、力、______等物理现象的规律和物质结构的一门科学。【答案】声光电【解析】物理学是研究声、光、热、力、电等物理现象的规律和物质结构的一门科学。例10．根据下列物理情景，将他们分类：（a）夕阳西下

（b）电闪雷鸣（c）湖光山色

（d）火山爆发（e）弯弓搭箭

（f）演奏二胡1．属于力的现象的有______。2．属于声的现象的有______。3．属于光的现象的有______。4．属于热的现象的有______。5．属于电的现象的有______。【答案】e、fb、d、fa、b、cdb【解析】a、夕阳西下属于光现象；b、电闪雷鸣有三个物理现象：电现象，光现象，声现象；c、湖光山色，水面为平面镜，看到了山的倒影，是光的反射现象，属于光现象；d、火山爆发时，固态的岩石在高温下熔化为液态的岩浆，从火山口喷出，刚喷出的岩浆随之凝固成固态的岩石，这是一种热现象，同时会产生明亮的火焰和高能次声波；e、弯弓搭箭说明力可以改变物体的形状，属于力现象；f、演奏二胡有二个物理现象：力现象和声现象。1．[1]属于力的现象的有e、f。2．[2]属于声的现象的有b、d、f。3．[3]属于光的现象的有a、b、c。4．[4]属于热的现象的有d。5．[5]属于电的现象的有b。例11．物理学的发展离不开科学家的探究与发现，如___________发现了摆的等时性，为钟表的制作奠定了基础；___________发现了万有引力定律，才有了今天的通信卫星。【答案】伽利略牛顿【解析】[1]伽利略是杰出的意大利科学家，年轻时，他通过观察教堂里吊灯的来回摆动，进而反复进行实验，发现了摆的等时性原理。[2]在物理学史上发现万有引力定律的物理学家是牛顿。例12．科学的核心是探究，科学探究离不开实验。在探究摆的快慢与摆的长度的关系时，我们应控制摆的轻重等因素相同，改变摆的_______。实验得出的结论是，摆的快慢与摆长短有关，摆越________摆动越快。【答案】长度短【解析】[1]在探究摆的快慢与摆的长度的关系时，我们应控制摆的轻重等因素相同，改变摆的长度。[2]实验得出的结论是，摆的快慢与摆的长短有关，摆长越短摆动越快。1．（2021·浙江衢州·统考中考真题）有人说：“由于地球自转的原因，在南北半球，马桶下水的旋转方向不同。”小科为验证这个观点是否正确，以下做法属于获取证据的是（）①相信这种说法

②建立新的假设③查找资料研究

④亲自动手实验⑤向南半球的朋友求证A．①③① B．①③⑤ C．②④⑤ D．③④⑤【答案】D【解析】①直接相信，不属于获取证据，②属于提出假设，③④⑤去求证，都属于获取证据，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。一、单选题1．下列有关说法正确的是(

)A．科学研究是科学家的工作，和我们无关B．科学研究是高深而神秘的，我们无法完成C．科学研究需要尖端的仪器设备，我们无法完成D．只要留心观察，从身边的问题着手，我们都可以进入科学世界进行科学研究【答案】D【解析】A．科学研究与每个人息息相关，不仅仅是科学家的工作，故错误；B．科学研究来源于自然生产和生活，细心观察大胆求证，我们也可以完成科学探究，故错误；C．前沿的科学研究需要尖端的仪器设备，而对日常生活中各种问题的探究大部分情况下简单的设备也可以完成，故错误；D．科学探究来源于生活，只要留心观察，从身边的问题着手，我们都可以进入科学世界进行科学研究，故正确．2．新型材料XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫板）具有完美的闭孔蜂窝状结构，常用于屋面保温隔热系统、冷库、墙体内外的保温隔热，效果无与伦比．同学们对此很好奇，围绕其保温、隔热的性能，提出了以下问题，你认为较有价值且可探究的是（）A．XPS为什么具有闭孔蜂窝状结构？B．它为什么能保温隔热？C．它厚度的变化对保温、隔热性能有什么影响？D．它的隔声效果好吗？【答案】C【解析】A．XPS为什么具有闭孔蜂窝状结构与文中提到保温、隔热没有明显联系，探究价值不大，故A不符合题意；B．本选项的问题是“它为什么能保温隔热？”，新型材料XPS具有保温、隔热的特性，研究为什么，没有具体的探究对象，价值不大，故B不符合题意；C．“厚度的变化对保温、隔热性能有什么影响？”，紧紧围绕题意的要求，且提出了具体的探究内容：厚度，具有较大的探究价值，故C符合题意；D．本选项的问题是“它的隔声效果好吗？”，不是围绕题意要求的保温隔热的性能，因此，探究价值不大，故D不符合题意。故选C。3．小明妈妈新买了一部大屏手机，虽然是新手机但待机时间却比较短，这是为什么呢？经过思考，他认为手机的待机时间可能与屏的大小有关。从科学探究的角度分析，小明所作的判断是科学探究中的哪个步骤（）A．提出问题 B．设计实验C．作出猜想 D．分析实验，得出结论【答案】C【解析】“手机的待机时间可能与屏的大小有关”是对手机待机时间较短原因的初步判断，属于科学探究的“猜想与假设”环节，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4．下面列举物理学家与其在物理学的重要贡献关系正确的是（）A．牛顿—万有引力定律 B．哥白尼—地心说C．伽利略—相对论 D．爱因斯坦—运动三大定律【答案】A【解析】AD．牛顿系统阐述了运动的三大定律和万有引力定律，概括了物体机械运动的基本规律，从而建立起经典力学的完整体系——牛顿力学，故A正确，D错误；B．哥白尼的主要贡献是建立了“日心说”，故B错误；C．伽利略得出了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，相对论是爱因斯坦提出的，故C错误。故选A。5．在物理学的发展过程中，许多物理学家作出了杰出贡献，创立经典力学理论体系并发现万有引力定律的科学家是（）A．伽利略 B．牛顿 C．阿基米德 D．托里拆利【答案】B【解析】牛顿，英国著名的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家，被誉为“近代物理学之父”，万有引力定律是牛顿发现的。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6．单摆来回摆动一次的时间跟下面哪个因素有关(

)A．摆锤的轻重 B．摆动的角度 C．摆的形状 D．摆的长短【答案】D【解析】单摆的摆动时间，与单摆的轻重、角度、形状等都没有关系，只和单摆的长短有关，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。7．下述科学家和其主要贡献连线正确的是A．哥白尼——万有引力B．伽利略——量子力学C．牛顿——运动定律D．爱因斯坦——浮力定律【答案】C【解析】哥白尼的主要贡献是提出日心说，A连线错误；伽利略开创实验研究物理的先河，被誉为实验物理先驱者，B连线错误；牛顿经典物理学的创立者，提出运动学的三大定律，C连线正确；爱因斯坦提出相对论，D连线错误；答案选C．8．获得2020年诺贝尔物理学奖的有三人：英国科学RogerPenrose、德国天体物理学家ReinhardGenzel和美国天文学家AndreaGhez。下列人中获得过诺贝尔物理学奖的是（）A．莫言 B．屠呦呦 C．杨振宁 D．钟南山【答案】C【解析】A．莫言获诺贝尔文学奖，故A不符合题意；B．屠呦呦获诺贝尔医学奖，故B不符合题意；C．杨振宁获诺贝尔物理学奖，故C符合题意；D．钟南山没有获诺贝尔奖，故D不符合题意。故选C。9．一个单摆的周期为2秒，在同一地点，要使它的周期减小为1秒，应使（

）．A．摆的幅度增大为原来的2倍 B．摆球质量减小为原来的一半C．减小摆线的长度 D．增大摆线的长度【答案】C【解析】AB．由于单摆的周期与摆球的质量、振动的振幅无关，所以增大摆幅、减小摆球的质量不能改变单摆的周期．故A、B不符合题意；CD．根据单摆的周期公式可知，缩短单摆的摆长可使单摆的振动周期减小；增大单摆的摆长，可使单摆的振动周期增大．故C符合题意，D不符合题意．10．在第一节物理课上，老师带领同学们做了有趣的单摆实验。下列说法正确的是（）A．同一重物，摆绳越长，完成一次摆动用的时间越长B．同一重物，摆幅越大，完成一次摆动用的时间越大C．不同重物，摆绳长度相同，完成一次摆动用的时间不同D．不同重物，摆幅相同，完成一次摆动用的时间不同【答案】A【解析】在同一个地方，单摆的周期与摆球的重力和摆动幅度无关，仅与摆长有关，摆长越长，单摆周期越长，完成一次摆动所用时间越长，故A正确，BCD错误。故选A。二、填空题11．实验是学习物理的重要手段，在实验时我们经常使用不同的实验方法来完成实验，如：在探究单摆的振动周期与什么因素有关时，利用_________方法；为了方便地研究光的传播，物理学上引入“光线”的概念，利用_____方法；【答案】控制变量模型【解析】[1]在探究单摆的振动周期与什么因素有关时，是控制了某些量，改变了自变量，观察单摆的振动周期是否有变化，这是利用了控制变量法。[2]为了方便地研究光的传播，物理学上引入“光线”的概念，将问题简单化，这是模型法。12．步入温馨的物理考场，回想所学的物理知识，物理学是研究___________、光、___________、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学，它渗透于我们生活中的每个角落。【答案】热声【解析】[1][2]物理学就是研究自然界的物质的结构、物体间的相互作用和物体的运动的最一般的规律的自然科学；物理学是研究光、热、力、声、电等物理现象的规律和物质结构的一门科学。13．物理学的发展离不开科学家的探究与发现，如___________发现了摆的等时性，为钟表的制作奠定了基础；___________发现了万有引力定律，才有了今天的通信卫星。【答案】伽利略牛顿【解析】[1]伽利略是杰出的意大利科学家，年轻时，他通过观察教堂里吊灯的来回摆动，进而反复进行实验，发现了摆的等时性原理。[2]在物理学史上发现万有引力定律的物理学家是牛顿。14．科学的核心是探究，科学探究离不开实验。在探究摆的快慢与摆的长度的关系时，我们应控制摆的轻重等因素相同，改变摆的_______。实验得出的结论是，摆的快慢与摆长短有关，摆越________摆动越快。【答案】长度短【解析】[1]在探究摆的快慢与摆的长度的关系时，我们应控制摆的轻重等因素相同，改变摆的长度。[2]实验得出的结论是，摆的快慢与摆的长短有关，摆长越短摆动越快。15．科学探究的主要环节包括：______、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、______、评估、交流与合作七个环节。【答案】提出问题分析与论证【解析】[1][2]根据科学探究的七个主要环节可知，科学探索过程一般要经历的主要环节是：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流和合作七个环节。16．物理学是研究自然界的_________、___________和运动规律的自然科学．【答案】物质相互作用【分析】物理学的主要内容包括力、热、光、电、磁等物理现象，研究他们的物质结构、物体间的相互作用和物体运动的一般规律．【解析】物理学就是研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动规律的自然科学．故答案为（1）物质，（2）相互作用．17．宏伟的“物理大厦”的框架是由物理______、______以及贯穿其中的______构成的。【答案】概念规律科学方法【解析】[1][2][3]宏伟的“物理大厦”的框架，就是由物理概念、规律以及贯穿其中的科学方法构成的，三者缺一不可。18．物理科学探究是其乐无穷的，在探究时，我们首先要_________________，明确方向，接着进行合理的________________，再根据实际情况制定计划与设计实验，并进行实验与收集证据，接着对实验结果进行________________，最后进行评估以及交流与合作．【答案】提出问题猜想与假设分析与论证【解析】科学探究的七个环节是提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作．三、实验题19．某同学做“探究影响摆球摆动周期的因素”实验时，用如图所示的甲、乙、丙、丁4个单摆做了4次实验，并将实验结果记录在下表中．已知摆长L1﹥L2，摆球质量m1﹥m2，摆角θ﹥α．（1）分析比较甲和乙两次实验，可得初步结论：摆动周期与摆球质量______（选填“有关”或“无关”）．（2）分析_______两次实验，可得出的初步结论：当摆长和摆球质量相同时，摆动的周期与摆幅无关．（3）利用丙和丁两次实验，并得到的结论是：当________相同时，摆动的周期随着________．【答案】无关甲丙摆球质量和摆幅摆长的增加而增加【解析】（1）由甲、乙两次实验知道，甲、乙两次实验的摆线长度与摆角相同而摆球质量不同，由于两次实验摆动周期相同，故说明摆动周期与摆球质量无关；（2）当结论是摆长和摆球质量相同时，摆动的周期与摆幅无关，应控制摆长和摆球质量相同，只改变摆幅（摆角），所以符合条件的两次实验是甲、丙；（3）比较丙和丁两次实验，摆球质量与摆角相同，摆线长度不同，故可探究摆动周期和摆长的关系，由于两次实验摆动周期不同，则说明摆动周期与摆长有关，且摆球质量和摆幅相同，摆动的周期随着摆长的增加而增加．四、简答题20．生活在自然之中，我们每天都要面对许多与声、光、热、力、电等有关的现象。在自然科学中诞生的物理学就是研究这些现象，找出它们发生的原因，研究怎样利用它们来为人类服务的。观察如图所示的情景，按要求将它们分类。（填序号）（1）属于力现象的有___________。（2）属于声现象的有_________