2020届一轮复习人教版 物理学史及相关人物物理学方法 学案

2020届一轮复习人教版物理学史及相关人物物理学方法学案
一、高中物理的重要物理学史
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，美国天文学家汤苞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——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（1787—1854）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．原子物理学部分
（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．汤姆孙还提出原子的枣糕模型．
（2）英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，并用α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．
（4）查德威克用α粒子轰击铍核时发现中子．
（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．
（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．
（7）1900年，德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说．
（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．
（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.光现象电磁波
①英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象．
②英国物理学家麦克斯韦发表《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．
③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．
④1895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．
5.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．
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
和特定值的条件下进行分析和讨论．如公式v ＝Δx Δt
中，当Δt →0时，v 是瞬时速度． 3．理想实验法：也叫做实验推理法，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做理想实验法，这也是一种常用的科学方法．如伽利略斜面实验、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 ＝B C
，但A
与B 、C 均无直接关系．如a ＝Δv Δt 、E ＝F q 、C ＝Q U 、I ＝q t 、R ＝U I 、B ＝F IL 、ρ＝m V
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．
1．最早提出利用电场线和磁感线分别描述电场和磁场的物理学家是（ ）
A．牛顿 B．瓦特 C．伽利略 D．法拉第
【答案】D
【解析】法拉第是最早利用电场线和磁感线分别描述电场和磁场的物理学家，故ABC错误，D错误；故选D。

2．下列说法中正确的是（）
A．开普勒总结了行星运动的三定律，并发现了万有引力定律
B．奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
C．法拉第提出了分子电流假说
D．富兰克林发现“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应
【答案】B
【解析】
A、开普勒总结了行星运动的三定律，牛顿发现了万有引力定律，故选项A错误；
B、1820年奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系，故B正确；
C、安培提出了分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，故C错误；
D、法拉第发现“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应，故D错误。

3．为研究自由落体运动，将落体实验转化为斜面实验的科学家是（）
A．牛顿 B．亚里士多德 C．伽利略 D．惠更斯
【答案】C
【解析】伽利略为研究自由落体运动，将落体实验转化为斜面实验，通过冲淡重力的思想，经过逻辑推理得到了自由落体运动的规律，故选C.
4．关于物理科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）
A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．焦耳首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
D．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
【答案】D
【解析】解答本题应记牢：奥斯特、法拉第、库仑、安培等科学家的物理学成就，即可进行解答．
A．奥斯特发现了电流的磁效应，是法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．库仑提出了库仑定律，是密立根最早用实验测得元电荷e的数值，故B错误；
C．法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故C错误；
D．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，揭示了磁现象的电本质，故D正确。

物理学史是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注重积累．
5．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列各项说法中哪项是不符合
．．．历史事实的（）A．卡文迪许测出了引力常数
B．安培最早发现了电流周围存在着磁场
C．伽利略最早系统地研究了匀加速直线运动
D．库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律
【答案】B
【解析】卡文迪许利用扭秤测出了引力常数，选项A正确；奥斯特最早发现了电流周围存在着磁场，选项B 错误；伽利略最早系统地研究了匀加速直线运动，选项C正确；库仑总结并确认了真空中两个静止电荷之间的相互作用规律，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选B.
6．法拉第是一位伟大的实验物理学家，他在电磁学方面做出了基础而重要的贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”.关于法拉第的成就，以下说法正确的是（）
A．发现了电磁感应定律和楞次定律
B．发现了电流的磁效应
C．验证了麦克斯韦关于电磁波的预言
D．提出场的概念，认为电场对电荷有力的作用
【答案】D
【解析】法拉第发现了电磁感应定律，楞次发现楞次定律，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B错误；赫兹验证了麦克斯韦关于电磁波的预言，选项C错误；法拉第提出场的概念，认为电场对电荷有力的作用，选项D正确；故选D.
7．在物理学发展过程中做出了重要贡献。

下列表述正确的是（）
A．开普勒测出了万有引力常数
B．爱因斯坦发现了天然放射现象
C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式
D．卢瑟福提出了原子的核式结构模型
【答案】D
【解析】根据物理学史解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

A.卡文迪许测出了万有引力常数，A错误；
B.天然放射现象是法国物理学家贝克勒耳发现的，B错误；
C.磁场对运动电荷的作用力公式是由洛伦兹提出的，C错误；
D.卢瑟福提出了原子的核式结构模型，D正确。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

8．下列关于物理学史或物理方法的说法中正确的是
A．伽利略利用斜面“外推”研究自由落体运动时，直接测量铜球的速度与时间的关系，得到自由落体运动的规律
B．速度、加速度、动量和动能都是利用比值法定义的物理量
C．物理模型在物理学的研究中起了重要作用，其中“质点”“点电荷”“光滑的轻滑轮”“轻弹簧”等都是理想化模型
D．牛顿发现了万有引力定律并测定了万有引力常量G
【答案】C
【解析】
A、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到自由落体的运动规律，但不是直接得出的落体规律，故选项A错误；
B、速度、加速度是用比值法定义的物理量，但是动量和动能都不是，故选项B错误；
C、物理模型在物理学的研究中起了重要作用，其中“质点”“点电荷”“光滑的轻滑轮”“轻弹簧”等都是理想化模型，故选项C正确；
D、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测定了万有引力常量，故D错误。

本题考查物理学史以及物理方法，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

9．下列有关物理学史的说法中错误的是（）
A．安培提出了分子电流假说 B．奥斯特通过实验发现了电流的磁效应
C．密立根最早测出了元电荷e的数值 D．库仑最早引入了电场概念
【答案】D
【解析】安培提出了分子电流假说，选项A正确；奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，选项B正确；密立根最早测出了元电荷e的数值，选项C正确；法拉第最早引入电场的概念，并提出用电场线表示电场，D 错误。

此题选择不正确的选项，故选D.
10．物理学史上，首先发现电流磁效应的科学家是（）
A．安培 B．奥斯特 C．牛顿 D．法拉第
【答案】B
【解析】物理学史上，首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特，故选B.
11．下列说法中正确的是
A．伽利略通过“斜面实验”成功测出了自由落体加速度
B．奥斯特首先提出“电场线”的概念用来直观描述电场
C．卡文迪许成功设计扭秤实验测量出万有引力常量
D．“北斗”导航卫星的发射速度大于第二宇宙速度
【答案】C
【解析】
A．伽利略利用斜面实验和逻辑推理证明了自由落体运动的加速度都相同，是匀变速直线运动，并没有测出自由落体运动的加速度，选项A错误；
B．法拉第首先提出“电场线”的概念用来直观描述电场，选项B错误；
C．卡文迪许成功设计扭秤实验测量出万有引力常量，测出C正确；
D．“北斗”导航卫星的发射速度大于第一宇宙速度，选项D错误；
故选C.
12．用实验证实电磁波存在的科学家是（）
A．赫兹 B．麦克斯韦 C．洛伦兹 D．焦耳
【答案】A
【解析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
用实验证实电磁波存在的科学家是赫兹，故A正确，BCD错误；故选A。

本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
13．动力学的奠基人是英国物理学家（）,他于1687年出版了名著《自然哲学的数学原理》这部著作中，他提出了三条运动定律，是整个动力学的基础
A．伽利略 B．爱因斯坦 C．牛顿 D．阿基米德
【答案】C
【解析】本题考查了我们对牛顿的认识，是一道基础题.
伟大的英国科学家牛顿，曾在力学、光学、天文学、数学等方面作出卓越的贡献，奠定了经典物理学的基础。

故选C。

这类题要求学生对课本的内容很熟悉，同时要了解科学家们的一些故事，学习他们的科学精神. 14．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。

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
【答案】AC
【解析】试题分析：奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象，选项A正确；麦克斯韦预言了电磁波；赫兹用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；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，选项C正确；洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律；安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误；故选D.
15．物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为科学事业做出了巨大贡献．下列描述中符合物理学史实的是（）
A．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说
B．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律
C．牛顿发现了万有引力定律但未给出引力常量G的数值
D．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律
【答案】C
【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，安培并提出了分子电流假说，选项A错误；法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，选项B错误；牛顿发现了万有引力定律但未给出引力常量G 的数值，后来卡文迪许用扭秤实验测出了引力常数，选项C正确；哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，开普勒发现行星沿椭圆轨道运行的规律，选项D错误；故选C.
16．关于物理学史，下列说法中不正确
．．．的是（）
A．库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律
B．安培发现了电流的磁效应
C．英国物理学家汤姆孙发现了电子
D．美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器
【答案】B
【解析】库仑总结出了真空中的两静止点电荷间相互作用的规律，选项A正确；奥斯特发现了电流的磁效应，选项B错误；英国物理学家汤姆孙发现了电子，选项C正确；美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选B.
17．下列说法中正确的有（）
A．kg、m、N都是国际单位制中的基本单位
B．伽利略通过理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因
C．物理模型在物理学研究中起到了重要作用，其中“质点”“点电荷”等都是理想化模型
D．卡文迪许将行星与太阳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
【答案】C
【解析】国际单位制在力学中规定了三个基本物理量，分别为长度、质量、时间，它们在国际单位制中的单位称为力学基本单位。

根据牛顿第二定律推导牛顿这个单位；根据物理学史的知识解答。

A、kg与m属于国际单位中的基本单位，N是导出单位。

故A错误；
B、伽利略通过理想斜面实验说明力不是维持物体运动的原因，故B错误；
C、“质点”“点电荷”等都是理想化模型，故C正确；
D、牛顿将行星与太阳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，卡文迪许测出了引力常量G的数值。

故D错误。

故本题选C。

该题考查物理学史以及经典力学的使用范围等多个知识点的内容，要求能牢记各物理量的定义方法，明确它们所采用的基本思想。

18．下列说法正确的是（）
A．奥斯特发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系
B．法拉第发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
C．安培提出了分子电流假说，说明了一切磁现象都是由电流产生的
D．欧姆首先发现了电荷之间存在相互作用力，并得出真空中两个点电荷之间作用力的表达式
【答案】C
【解析】电磁学的物理学史，根据奥斯特、法拉第、安培、库仑等人的物理学成就进行解答；
A、1820年，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，故A错误；
B、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故B错误；
C、安培提出了分子电流假说，说明了一切磁现象都是由电流产生的；故C正确；
D、欧姆发现了欧姆定律，反映导体的电流与电压、电阻的关系，库仑首先发现了电荷之间存在相互作用力，并得出真空中两个点电荷之间作用力的表达式，故D错误；
故选C。

关键是物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆。

19．许多物理学家为人类科技的发展作出了重大的贡献。

下列说法正确的是（）
A．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了电生磁的规律
B．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应的实验规律
C．牛顿利用扭秤首先测定了引力常量
D．楞次首先引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
【答案】B
【解析】
A、法拉第发现了电磁感应现象，但是是奥斯特发现电流的磁效应，揭示了电生磁的规律，故A错误
B、爱因斯坦提出了光子说，用光电效应方程成功地解释了光电效应的实验规律，故B正确
C、牛顿发现了万有引力，卡文轴许用实验测出了引力常量，故C错误
D、法拉第首先引入了电场概念，并提出用电场线表示电场，故D错误
20．关于物理科学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（）
A．奥斯特发现了电流的磁效应
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．安培发现电流通过导体产生的热量与电流、导体电阻和通电时间的规律
D．法拉第提出感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化
【答案】A
【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，选项A正确；库仑提出了库仑定律，密立根最早用实验测得元电荷e 的数值，选项B错误；焦耳发现电流通过导体产生的热量与电流、导体电阻和通电时间的规律，选项C错误；楞次提出感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化，选项D错误；故选A.
21．下列关于物理学发展史的说法正确的是（）
A．牛顿做了著名的斜面实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论
B．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
C．卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验，测量出静电力常量
D．密立根通过油滴实验，测定了元电荷的数值
【答案】D
【解析】伽利略做了著名的斜面实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论，选项A错误；开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了行星运动三大定律，选项B错误；卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验，测量出万有引力常量，选项C错误；密立根通过油滴实验，测定了元电荷的数值，选项D正确；故选D.。