【物理】2020届一轮复习人教版　物理学史及物理思想方法学案 5页

热点一　物理学史及物理思想方法 高考对本考点的考查主要在对物理学史中重要发现、物理模型、重要物理方 法的认识和对重要实验科学探究思想的理解上。 在备考时主要是对课本中出现的影响世界的重要发现及人物做一些了解，如 力学中的伽利略、牛顿等，电磁学中的奥斯特、法拉第等，注意这些优秀物理学 家的突破性思想及结论。 考向一　考查物理学史或物理方法 　(多选)物理与科技和生活密切相关，物理的思想方法已经渗透到其他 领域，下列关于物理方法的说法正确的是 A．在探究物体的加速度与合外力的关系实验中，采用了等效替代法 B．在研究带电体之间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距 离，就可以把带电体看作点电荷，这是采用了微元法 C．为了研究问题方便，利用平行四边形定则把质点所受的两个力合成为一 个力，采用了等效替代法 D．把电子绕原子核的运动和行星绕太阳的运动相比较，利用电子和原子核 之间的库仑力等于电子的向心力得出电子运动速度与轨道半径的关系，采用了 类比法 [解析]　由于物体的加速度与所受的合外力、物体的质量有关，所以在探究 物体的加速度与合外力的关系实验中，需要保持物体的质量不变，采用了控制变 量法，选项 A 错误；在研究带电体之间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于 它们之间的距离，就可以把带电体看作点电荷，这是采用了理想模型法，选项 B 错误，为了研究问题方便，利用平行四边形定则把质点所受的两个力合成为一个 力，采用的方法是等效替代法，选项 C 正确；把电子绕原子核的运动类比为行 星绕太阳的运动，利用电子和原子核之间的库仑力等于向心力可以得出电子运动 速度与轨道半径的关系，选项 D 正确。 [答案]　CD 考向二　以科研发现为背景围绕某知识点考查 　(多选)(2018·全国Ⅰ)2017 年，人类第一次直接探测到来自双中子星 合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约 100 s 时，它 们相距约 400 km，绕二者连线上的某点每秒转动 12 圈。将两颗中子星都看作是 质量均匀分布的球体，由这些数据，万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以 估算出这一时刻两颗中子星 A．质量之积　　　　　　　　B．质量之和 C．速率之和 D．各自的自转角速度 [解析]　这两颗中子星合并可视为双星系统，二者距离 L，共同角速度 ω 已 知 由GM1M2 L2 ＝M1ω2·r1＝M2ω2·r2 可知 GM2 L2 ＝ω2·r1 GM1 L2 ＝ω2·L2 G(M1＋M2) L2 ＝ω2(r1＋r2) GM L2 ＝ω2L 可求质量之和 M＝ω2L3/G，B 正确，A 错；v1＝ω·r1　v2＝ω·r2 v1＋v2＝ω(r1＋r2)＝ωL 可知 C 正确；由已知知识无法求出自转规律 D 错误。 [答案]　BC 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　D 2．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　B 3．(2018·郑州二模)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＝F q ，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＝F q ，这个定义应用了比值定义法，故 A 错误； 在“探究弹性势能的表达式”的实验中，由于弹力是变力，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，物理学中把这种研究方法叫作微 元法，故 B 正确；研究多个变量时，应控制一些不变量研究两个变量之间的关 系，所以在探究加速度、力、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，该实验运用了控制 变量法，故 C 错误；用点电荷代替带电体，物理学中把这种研究方法叫作理想 模型法，故 D 错误。 答案　B 4．(2018·西安一模)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。在下图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同 的是 A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．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，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，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 B 正确。 答案　B 5．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 D 项正确。 答案　D