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  • 2021-05-14 发布

高考物理学史复习中的三大关注

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高考物理学史复习中的三大关注 一 经典实验魅力再现 美国著名的物理学家密立根曾说过:“科学靠两条腿走路,一是理论,一是实验,有时一条腿走在前面,有时另一条腿走在前面,但只有两条腿才能前进。”‎ 美国两位学者在全美物理学家中做了一份调查,请他们提名有史以来最出色的十大物理实验,结果刊登在了2002年9月份的美国《物理世界》杂志上。其中多数都是我们在中学课本中耳熟能详的经典之作。令人惊奇的是十大经典实验几乎都是由一个人独立完成,或者最多有一两个助手协助。实验中没有用到什么大型计算工具比如电脑一类,最多不过是把直尺或者是计算器。所有这些实验的另外共同之处是他们都仅仅“抓”住了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂:最简单的仪器和设备,发现了最根本、最单纯的科学概念,就像是一座座历史丰碑一样,扫开人们长久的困惑和含糊,开辟了对自然界的崭新认识。‎ 从十大经典科学实验评选本身,我们也能清楚地看出2000年来科学家们最重大的发现轨迹。就像我们“鸟瞰”历史一样。‎ 一、斜面实验 ‎(2013年全国新课标Ⅰ卷)14. 右图是伽利略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 A.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 二、单摆实验 M N E F ‎(2010年安徽理综卷)14.伽利略曾设计如图所示的一个实验。将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如图在E或F处钉上钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点,反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M 点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小 ‎ A.只与斜面的倾角有关 ‎ B.只与斜面的长度有关 ‎ C.只与下滑的高度有关 ‎ D.只与物体的质量有关 理想实验 ‎(2003年上海理科综合能力卷)理想实验有时更能深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验(如图3所示),其中有一个是经验事实,其余的都是推论.‎ ‎①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③如果沿有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动.请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列 (只要填写序号).‎ 在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )‎ A.①是事实,②③④是推论 B. ②是事实, ①③④是推论 C.③是事实,①②④是推论 D. ④是事实, ①②③是推论 ‎【答案】②③①④ B ‎【解析】由题意可知②是事实,在②的事实基础上设想没有摩擦进行第一步推论,再减少斜面倾角进行第二步推论,直至倾角为零,故理想实验的设想步骤是②③①④。‎ m m m′‎ m′‎ r r l M ‎(2010年上海卷)卡文迪什利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。‎ ‎(1)为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是 A.减小石英丝的直径 B.增大T型架横梁的长度 C.利用平面镜对光线的反射 D.增大刻度尺与平面镜的距离 ‎(2)已知T型架水平横梁长度为l,质量分别为m、m′的球,位于同一水平面,当横梁处于力矩平衡状态时,测得m、m′连线长度r,且与水平横梁垂直;‎ 同时测得石英丝的扭转角度为θ,由此得到扭转力矩kθ(k为扭转系数且已知),则引力常量的表达式G=_____。‎ 二 关注物理原理及定律的形成与发现过程 爱因斯坦:“科学结论几乎总是以完成的形式出现在读者面前。读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难达到清楚地理解全部情况。”‎ ‎(2013年海南卷)7.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。下列说法符合历史事实的是BCD A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过“理想实验”得出结论:运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去 C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 ‎(2009年上海卷)8.牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据,运用严密的逻辑推理,建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中,牛顿 A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想 B.根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实,得出物体受地球的引力与其质量成正比,即Fµm的结论 C.根据Fµm和牛顿第三定律,分析了地月间的引力关系,进而得出Fµm‎1m2‎ D.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小 三 认真体会物理原理、定律发现的方法 拉普拉斯:“认识一位天才的研究方法,对于科学的进步,并不比发现本身更少用处,科学的研究方法经常是极富兴趣的部分。”‎ ‎(2013年山东卷)14.伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有 A.力不是维持物体运动的原因 B.物体之间普遍存在相互吸引力 C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快 D.物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反 ‎(2013年新课标2卷)19.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 A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释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. 法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,或出现感应电流 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 四、扶古思今,品味当代先进科学技术与物理文化 法国著名科学家朗之万所说:“在科学教育中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。”‎ ‎(2011年新课标卷)14.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是 西 东 I 西 东 I 西 东 I 西 东 I A. B. C. D.‎ B【解析】根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。‎ ‎(2010年新课标卷)20.太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是lg(T/T0)。纵轴是lg(R/R0);这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径,T0和R0分别是水星绕太阳的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是 lg(T/T0)‎ lg(R/R0)‎ O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ lg(T/T0)‎ lg(R/R0)‎ O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ lg(T/T0)‎ lg(R/R0)‎ O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ lg(T/T0)‎ lg(R/R0)‎ O ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ A. B. C. D.‎ 五、仔细甄别各物理学派、假说间的争议 有意识地介绍一些历史上的佯谬借以帮助学生扩大眼界、去伪存真.‎ ‎(2010年新课标卷)14.在电磁学发展过程中,许多科学家作出了贡献,下列说法正确的是 ‎ A.奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象 B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在 C.库仑发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律;洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 ‎(2011年海南卷)7.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。下列说法正确的是()‎ 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,定量经出了电能和热能之间的转换关系 ‎7、A B C【解析】考察物理学的发展史,选ACD