2020版高考物理二轮复习第2部分附物理学史及常见的思想方法题型2重要物理思想方法教案

2020版高考物理二轮复习第2部分附物理学史及常见的思想方法题型2重要物理思想方法教案

高考总复习 - 1 - 题型二 重要物理思想方法 [必备知识] 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) 极限思维法 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 理想实验法 也叫作实验推理法，在物理实验的基础上，加上合理的科学推理得出结论的方 法叫作理想实验法，这也是一种常用的科学方法，如根据伽利略斜面实验推导 出牛顿第一定律等 微元法 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 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 均无关，如 a＝Δv Δt 、E＝F q 、C＝Q U 、I＝q t 、R＝U I 、B＝ F IL 、ρ＝m V 等 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 控制变量法 决定某一个现象的产生和变化的因素有很多，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，如探究加速度与力、 质量的关系实验，就用了控制变量法 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 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 高考总复习 - 2 - 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 [冲关演练] 3．(2018·常德模拟)在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法， 以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( ) A．电流 I＝U R ，采用了比值定义法 B．合力、分力等概念的建立体现了等效替代的思想 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，将物体抽象为一个有质量的点，这样的方法 叫理想模型法 D．根据功率的定义式 P＝W t ，当时间间隔 t 非常小时，W t 就可以表示瞬时功率，这里运用 了极限思维法 A [电流的定义式 I＝U R 中，电流由电压决定，不是比值定义法，故 A 错误；合力、分力 等概念的建立体现了等效替代的思想，故 B 正确；为了便于物理研究，突出主要因素，忽略 次要因素，将实际研究对象简化为物理模型，这样的方法叫理想模型法，故 C 正确；根据功 率的定义式 P＝W t ，当时间间隔 t 非常小时，W t 就可以表示瞬时功率，这里运用了极限思维法， 故 D 正确。] 4．(多选)下列关于物理学研究方法的叙述正确的是( ) A．电学中引入了点电荷的概念，突出了带电体的带电荷量，忽略了带电体的质量，这里 运用了理想模型法 B．“总电阻”“交流电的有效值”等用的是等效替代的方法 C．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电容 C＝Q U ，加速度 a ＝F m 都是采用比值法定义的 D．根据速度定义式 v＝Δx Δt ，当Δt 趋近于零时，Δx Δt 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速 度，该定义运用了极限思维法 BD [点电荷的概念，突出了带电体的带电量，忽略了带电体的体积大小和形状，而不是 忽略了带电体的质量，运用了理想模型法，A 项错误；“总电阻”“交流电的有效值”等用的 是等效替代的方法，B 项正确；电容的定义式 C＝Q U 是比值定义，加速度 a＝F m 是牛顿第二定律 高考总复习 - 3 - 的表达式，a＝Δv Δt 才是加速度的定义式也是比值定义，C 项错误；根据速度定义式 v＝Δx Δt ， 当Δt 趋近于零时，表示瞬时速度，该定义运用了极限思维法，D 项正确。] 1．(2018·西安交大附中模拟)领悟并掌握处理问题的思想与方法是学习物理的重要途 径，如图 1 所示是我们学习过的几个实验，其中研究物理问题的思想与方法相同的是( ) 图 1 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ D [①采用了微小变量放大法，设一个螺距为 0.5 mm，当旋转一周时，前进或后退一个 螺距，这样把 0.5 mm 的长度放大到旋转一周上。②采用了等效替代法，即两次拉橡皮筋时使 橡皮筋的形变相同。③本实验中探究小车的加速度与力和质量的关系，故先保持小车质量不 变，而研究合外力和加速度两个物理量之间的关系，或者先保持小车所受的合外力不变，探 究小车的质量与小车的加速度之间的关系，故采用了控制变量法。④用力 F 向下压，使桌面 产生微小形变，使平面镜 M 逆时针方向微小旋转，若使法线转过θ角，则 M 反射的光线旋转 的角度为 2θ，N 反射的光线就旋转了 4θ，那么投射到平面镜上的光斑走过的距离就更大， 故采用了微小变量放大法。因此研究物理问题的思想与方法相同的是①④，故选项 A、B、C 错误，D 正确。] 2．(2018·威海模拟)下列说法正确的是( ) A．牛顿利用斜面研究自由落体运动时，使用了“外推”的方法，即当斜面的倾角为 90° 时，物体在斜面上的运动就变成了自由落体运动 B．运动的合成与分解是研究曲线运动的一般方法，该方法不适用于研究匀速圆周运动 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”和“轻弹簧” 都是理想化模型 D．库仑利用扭秤实验装置研究电荷间相互作用力的大小跟电荷量和电荷间的距离的关系 时，采用了理想实验法 高考总复习 - 4 - C [伽利略利用斜面研究自由落体运动时，使用了“外推”的方法，即当斜面的倾角为 90°时，物体在斜面上的运动就变成了自由落体运动，故选项 A 错误；运动的合成与分解是 研究曲线运动的一般方法，该方法也同样适用于研究匀速圆周运动，故选项 B 错误；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”和“轻弹簧”都是理想化模型， 故选项 C 正确；库仑利用扭秤实验装置研究电荷间的相互作用力的大小跟电荷量和电荷间的 距离的关系时，采用了控制变量法，故选项 D 错误。] 3．(多选)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 [奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电流能够产生磁场，电和磁 之间存在联系，选项 A 正确；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，选项 B 正确；法拉第在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固 定导线圈中，由于导线圈中磁通量不变，不会产生感应电流，选项 C 错误；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，这就是楞次定律，选项 D 正确。] 4．(多选)(2018·临沂模拟)17 世纪，伽利略通过实验分析指出：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，从而得出力是改变物体运动状态的原因，这 是采用了实验和逻辑推理相结合的方法。在物理学的重大发现中，科学家们创造出了许多物 理学研究方法。下列关于物理学研究方法的叙述正确的是( ) A．卡文迪许扭秤实验应用了微元的思想方法 B．电场强度 E＝F q 运用了比值定义的方法 C．速度 v＝Δx Δt ，当Δt 非常小时可表示 t 时刻的瞬时速度，应用了极限思想方法 D．借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验中，运用了建立物理模型法 BC [卡文迪许扭秤实验应用了放大的思想方法，故选项 A 错误；电场强度 E＝F q 运用了 比值定义的方法，故选项 B 正确；根据速度 v＝Δx Δt ，当Δt 非常小时可表示 t 时刻的瞬时速 度，应用了极限思想方法，故选项 C 正确；借助激光器及平面镜观察桌面的微小形变的实验 高考总复习 - 5 - 中，应用了放大法，选项 D 错误。]