資源簡介

宜川中學高2020屆高三年級物理導學案
考前20天微專題
微專題一：物理學史及物理思想和方法
姓名：
考前20天系列微專題（一）——物理學史、物理思想及方法
主要考點
備考指導
(1)劃時代意義的物理事件；(2)教材插圖內涵與外延；(3)教材閱讀材料的引申；(4)重要物理思想方法拓展
(1)認識物理學史的人文價值；(2)關注教材內、外的史料，關注理論的歷史背景、研究過程及物理學中重要的思想與方法
考法1
高中物理重要的物理學史
1．(2019山東淄博三模)[易]我國科學家潘建偉院士預言十年左右量子通信將“飛”入千家萬戶．在通往量子論的道路上，一大批物理學家做出了卓越的貢獻，下列有關說法正確的是(　　)
A．玻爾在1990年把能量子引入物理學，破除了“能量連續變化”的傳統觀念
B．愛因斯坦最早認識到了能量子的意義，提出光子說，并成功地解釋了光電效應現象
C．德布羅意第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態和躍遷的概念
D．普朗克大膽地把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預言實物粒子也具有波動性
2．(2019甘肅蘭州模擬)[易]了解物理規律的發現過程，學會像科學家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要．以下說法符合事實的是(　　)
A．丹麥物理學家奧斯特夢圓電生磁，終于發現了電磁感應現象
B．英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發一種電場
C．法拉第發現了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互關系的序幕
D．安培定則是用來判斷通電導線在磁場中所受安培力方向的
科學家
國籍
主要貢獻
伽利略
意大利
①1638年，論證較重物體不會比較輕物體下落得快；②伽利略理想實驗指出：在水平面上運動的物體若沒有摩擦，將保持這個速度一直運動下去；③伽利略在教堂做禮拜時發現擺的等時性，惠更斯根據這個原理制成歷史上第一座自擺鐘；④伽利略在1638年出版的《兩種新科學的對話》一書中，運用“觀察→假設→數學推理”的方法，詳細地研究了拋體運動
牛頓
英國
①以牛頓三大運動定律為基礎建立牛頓力學；②1687年在《自然哲學的數學原理》上發表萬有引力定律，建立行星運動定律理論的基礎
開普勒
德國
17世紀提出開普勒三大定律
卡文許
英國
1798年利用扭秤裝置比較準確地測出了引力常量G
庫侖
法國
①1785年，庫侖用自己發明的扭秤建立了靜電學中著名的庫侖定律；②靜電力常量的數值是在電荷量的單位得到定義之后，后人通過庫侖定律計算得出的
密立根
美國
通過油滴實驗測定了元電荷的數值，e＝1.6×10－19
C
富蘭克林
美國
①解釋了摩擦起電的原因；②通過風箏實驗驗證閃電是電的一種形式，把天電與地電統一起來，并發明避雷針
歐姆
德國
通過實驗得出歐姆定律
昂尼斯
荷蘭
大多數金屬在溫度降到某一值時，都會出現電阻突然降為零的現象——超導現象
焦耳
英國
①與俄國物理學家楞次先后各自獨立發現電流通過導體時產生熱效應的規律，稱為焦耳—楞次定律；②能量守恒定律的發現者之一
楞次
俄國
1834年楞次確定感應電流方向的定律——楞次定律
奧斯特
丹麥
1820年，發現電流可以使周圍的磁針產生偏轉，稱為電流的磁效應
洛倫茲
荷蘭
提出運動電荷產生了磁場和磁場對運動電荷有作用力(洛倫茲力)的觀點
笛卡兒
法國
①在《哲學原理》中比較完整地第一次表述了慣性定律；②第一個明確地提出了“動量守恒定律”
安培
法國
①發現了安培定則；②發現電流相互作用的規律；③提出分子電流假說
法拉第
英國
①在1821年，法拉第在重復奧斯特“電生磁”實驗時，制造出人類歷史上第一臺最原始的電動機；②1831年發現的電磁感應現象，使人類的文明跨進了電氣化時代
亨利
美國
在1832年發現自感現象
狄拉克
英國
根據電磁場的對稱性，預言“磁單極子必定存在”
J.J.湯姆孫
英國
利用陰極射線管發現了電子，說明原子可分，有復雜內部結構，并提出原子的棗糕模型(葡萄干布丁模型)，從而敲開了原子的大門
普朗克
德國
量子論的奠基人．為了解釋黑體輻射，提出了能量量子假說，解釋物體熱輻射規律，提出電磁波的發射和吸收不是連續的，而是一份一份的，把物理學帶進了量子世界
愛因斯坦
德裔美國人
①提出光子說(科學假說)，成功地解釋了光電效應規律；②提出狹義相對論[相對論的兩個原理：a.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的；b.在不同的慣性參考系中，一切物理規律都是相同的]；③總結出質能方程Ekm＝hν－W(2005年被聯合國定為“世界物理年”，以表彰他對科學的貢獻)
普里克
德國
發現了陰極射線
盧瑟福
英國
①進行了α粒子散射實驗，并提出了原子的核式結構模型，由實驗結果估計原子核直徑數量級為10－15
m；②用α粒子轟擊氮核，第一次實現了原子核的人工轉變，并發現了質子(該實驗發現了原子內質量和電荷量的分布，并沒有揭示原子核的組成)，并預言了中子的存在
玻爾
丹麥
量子力學的先驅．吸取普朗克、愛因斯坦的量子概念，提出原子結構的玻爾理論，成功解釋了氫原子光譜，最先得出氫原子能級表達式
貝克勒爾
法國
發現天然放射現象，說明原子核也有復雜的內部結構
查德威克
英國
在α粒子轟擊鈹核時發現中子(原子核人工轉變的實驗)，由此人們認識到原子核的組成
居里夫人
法國
發現了放射性更強的釙和鐳
考法2　重要的物理思想與方法)
3．(2018貴州貴陽模擬)[易]學習物理不僅要掌握物理知識，還要領悟并掌握處理物理問題的思想方法．在如圖所示的幾個實驗中，研究物理問題的思想方法相同的是(　　)　
A．甲、乙
B．乙、丙
C．甲、丙
D．丙、丁
4．(2019閩粵大聯考)[易]在物理學的發展過程中，許多物理學家都做出了重要的貢獻，他們也探索出了物理學的許多研究方法，下列關于物理研究方法的敘述中不正確的是(　　)
A．理想化模型是把實際問題理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如質點、點電荷、向心加速度等都是理想化模型
B．重心、合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現了等效替代的思想
C．根據速度定義式v＝，當Δt足夠小時，就可以表示物體在某時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法
D．用比值法定義的物理量在物理學中占有相當大的比例，例如場強E＝、電容C＝、磁感應強度B＝都是采用比值法定義的
5．(原創)[難]
若選擇距帶電體無窮遠處的電勢為零，則一個均勻帶電的導體球表面的電勢為φ＝k，其中Q為導體球所帶電荷量，R為導體球半徑．如圖所示，A、B是兩個相距很遠的半徑分別為2r、r的絕緣導體球，其中A球帶電荷量為＋q，B球不帶電．現用足夠長的導線將A、B兩球連接起來，經過足夠長時間后再斷開，忽略導線上的電荷量，則此時A球所帶電荷量為(　　)
A.
B.
C.
D.
1．理想模型法．為了便于進行物理研究或物理教學而建立的一種抽象的理想物體或理想物理過程，突出了事物的主要因素、忽略了事物的次要因素．理想模型可分為對象模型(如質點、點電荷、理想變壓器等)、條件模型(如光滑表面、輕桿、輕繩、勻強電場、勻強磁場等)和過程模型(在空氣中自由下落的物體、拋體運動、勻速直線運動、勻速圓周運動、恒定電流等)．
2．極限思維法．就是人們把所研究的問題外推到極端情況(或理想狀態)，通過推理而得出結論的過程，在用極限思維法處理物理問題時，通常是將參量的一般變化，推到極限值，即無限大、零值、臨界值和特定值的條件下進行分析和討論．如公式v＝中，當Δt→0時，v是瞬時速度．
3．理想實驗法．也叫做實驗推理法，就是在物理實驗的基礎上，加上合理的科學的推理得出結論的方法就叫做理想實驗法，這也是一種常用的科學方法．如伽利略斜面實驗、推導出牛頓第一定律等．
4．微元法．微元法是指在處理問題時，從對事物的極小部分(微元)分析入手，達到解決事物整體目的的方法．它在解決物理學問題時很常用，思想就是“化整為零”，先分析“微元”，再通過“微元”分析整體．
5．比值定義法．就是用兩個基本物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法，特點是：A＝，但A與B、C均無關．如a＝、E＝、C＝、B＝、ρ＝等．
6．放大法．在物理現象或待測物理量十分微小的情況下，把物理現象或待測物理量按照一定規律放大后再進行觀察和測量，這種方法稱為放大法，常見的方式有機械放大、電放大、光放大．
7．控制變量法．決定某一個現象的產生和變化的因素很多，為了弄清事物變化的原因和規律，必須設法把其中的一個或幾個因素用人為的方法控制起來，使它保持不變，研究其他兩個變量之間的關系，這種方法就是控制變量法．如探究加速度與力、質量的關系，就用了控制變量法．
8．等效替代法．在研究物理問題時，有時為了使問題簡化，常用一個物理量來代替其他所有物理量，但不會改變物理效果．如用合力替代各個分力，用總電阻替代各部分電阻等．
9．類比法．也叫“比較類推法”，是指由一類事物所具有的某種屬性，可以推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法．其結論必須由實驗來檢驗，類比對象間共有的屬性越多，則類比結論的可靠性就越大．如研究電場力做功時，與重力做功進行類比；認識電流時，用水流進行類比；認識電壓時，用水壓進行類比．
10．化歸的思想．化歸的思想就是所謂的“轉換法”，主要是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象；將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題．簡單地說就是化繁歸簡、化難歸易、化未知歸已知．化歸的思想要求不是直接對問題進行分析，而是對問題進行變形、轉化，直至把它化歸為某個(些)已經解決的問題，或容易解決的問題．物理學中將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法就是典型的化歸思想．
11．圖像思維方法．圖像思維法的實質就是利用圖像本身的數學特征所反映的物理意義解決物理問題．中學物理課程中直接涉及的圖像有二十個左右，作為這些圖像的延伸就更多，常見的圖像有：速度圖像，位移圖像，波動圖像，伏安圖像，理想氣體等溫變化圖像等．要理解圖像的物理意義，挖掘其內涵，可以獲取大量有價值的信息．
12．臨界思維方法．在物理問題中，經常出現某些物理量的變化只能在一定范圍內發生，一般把范圍的端點值稱為臨界值．還有些物理量在變化過程中出現不同的變化規律，處在不同變化規律交點處的值稱為邊界值．利用這些臨界條件為突破口來解決問題的方法稱為臨界思維法．有些臨界問題中含有明顯的“臨界術語”如“恰好、最大、至少、不相撞、不脫離”；有些臨界問題具有一定的隱蔽性，需要通過還原物理情境，尋找臨界條件．
13．近似估算法．在復雜的物理現象和物體運動中，影響物理量的因素較多，有時為了突出主要矛盾，可以有意識地設計實驗條件、忽略次要因素的影響，用近似量當成真實量進行測量．估算法是一種半定量的物理方法，是根據物理基本原理通過粗糙的物理模型進行大致的、簡單的推理或對物理量的數量級進行大致的估算．估算問題是高考命題中的一個熱點．估算題的類型有：利用模型估算、數值(數量級、平均值)估算、誤差估算等.
14．逆向思維法．逆向思維是指將事物的整體或部分的性能顛倒過來，以求得到新的思維產物，變化角度去思考、去研究；只能對具有可逆性的物理過程使用．
15．整體與隔離法．把整個系統作為一個對象進行分析的方法稱為整體法；對系統內的物體隔離進行分析的方法稱為隔離法．在許多問題中兩種方法都可以使用，只是研究的對象的選擇和看問題的角度不同．在使用隔離法時有一個問題必須注意，“隔離體”和“整體”都是我們的研究對象，被隔離的部分仍是整體中的一部分，與整體有著密不可分的聯系，這種聯系是內在的、不能隔斷的．
16．對稱思維法．物理學中的對稱是指物理規律在某些變換中具有不變性．物理規律的每一種對稱性，都存在著一個守恒定律與之對應．如物理規律不隨時間推移和空間平移而變化，與之對應的是能量守恒定律和動量守恒定律．庫侖發現庫侖定律時尚無法定量測定帶電小球的電荷量，他利用完全相同的金屬小球相互接觸后等分電荷(對稱思維)的方法，依次獲得一系列成比例的帶電小球，從而解決了問題.
利用對稱法分析解決物理問題，可以避免復雜的數學運算和推導，直接抓住問題的本質，快速簡便地解決問題．利用對稱法解題的思路的關鍵是尋找研究對象的對稱性特點．
強化訓練
A組
1．(2018江蘇常州模擬)[易]在物理學的發展過程中，許多物理學家做出了巨大的貢獻，以下關于物理學史和所用物理學思想方法的敘述中不正確的是(　　)
A．伽利略應用理想實驗說明力是維持物體運動的原因
B．微小形變的演示、卡文迪許用扭秤測出引力常量和庫侖用扭秤研究電荷之間的作用力都采用了放大法
C．瞬時速度定義、瞬時加速度定義應用了極限法
D．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后用各小段的位移之和代表物體的位移應用了微元法
2．(2018福建三明四校聯考)[易](多選)在科學發展史上，每一位科學家的成果都是在前人成果及思想方法的啟迪下，點燃了自己智慧的火花，并加之自己的實踐及對理論的創新歸納總結得出的．下列敘述符合物理史實的是(　　)
A．伽利略傳承了亞里士多德關于力與運動關系的物理思想，開創了某些研究物理學的科學方法
B．牛頓在歸納總結伽利略、笛卡兒等科學家的結論的基礎上得出了經典的牛頓第一定律
C．庫侖在前人研究的基礎上通過扭秤實驗研究得出了庫侖定律
D．楞次在對理論基礎和實驗資料進行嚴格分析后，提出了電磁感應定律
3．(2018云南昆明模擬)[易]“曹沖稱象”是婦孺皆知的故事，當眾人面臨大象這樣的龐然大物，且在缺少有效的稱量工具的時候，他稱量出大象的體重，體現了他的智慧，被世人稱道．下列物理學習或研究中用到的方法與“曹沖稱象”的方法相同的是(　　)
A．“質點”的概念
B．合力與分力的關系
C．“瞬時速度”的概念
D．研究加速度與合力、質量的關系
4．(2018廣西柳州模擬)[易]物理學是一門以實驗為基礎的學科，許多物理定律就是在大量實驗的基礎上歸納總結出來的，有關下面四個實驗裝置，描述正確的是(　　)
A．牛頓利用裝置(1)測出了引力常量的數值
B．安培利用裝置(2)總結出了點電荷間的相互作用規律
C．奧斯特利用裝置(3)發現了電流的磁效應
D．牛頓利用裝置(4)總結出了自由落體運動規律
5．(教材改編題)[易]下面四幅圖中所涉及物理知識的論述中，正確的是(　　)
A．甲圖中，當紫外線照射鋅板時，與鋅板相連的驗電器的金屬小球帶負電
B．乙圖中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發現了質子和中子
C．丙圖中，普朗克通過研究黑體輻射提出能量子概念，并成功解釋了光電效應現象
D．丁圖中，鏈式反應屬于重核的裂變
6．(2019廣東汕頭模擬)[易]法拉第曾做過如下的實驗：在玻璃杯側面底部裝一導體柱并通過導線與電源負極相連，直立的細圓柱形磁鐵棒下端固定在玻璃杯底部的中心，往杯內加入水銀．在玻璃杯的正上方O點吊一可自由擺動或轉動的直銅棒，銅棒的上端與電源的正極相接，下端浸入玻璃杯中的水銀中．由于水銀的密度比銅大，銅棒會傾斜地與水銀相連，此時銅棒靜止，如圖所示．這樣，可動銅棒、水銀、導體柱和電源就構成了一個回路．閉合開關S，則該實驗可觀察到的現象是(　　)
A．銅棒與閉合S前相比，與豎直方向的夾角不變且仍靜止
B．銅棒與閉合S前相比，與豎直方向的夾角會增大些但仍可靜止
C．銅棒與閉合S前相比，與豎直方向的夾角會減小些但仍可靜止
D．銅棒會以磁鐵棒為軸轉動
7．(2018吉林長春模擬)[易]在物理學的發展過程中，科學的物理思想與方法對物理學的發展起到了重要作用，下列關于物理思想和方法的說法錯誤的是(　　)
A．質點和點電荷是同一種思想方法
B．重心、合力和分力、交變電流的有效值都體現了等效替代的思想
C．加速度、電場強度、電勢的定義式都是采取比值法定義的物理量
D．牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產物，能用實驗直接驗證
B組
8．
(多選)伽利略曾經假設了兩種勻變速運動：第一種是速度的變化對時間來說是均勻的，即經過相等的時間，速度的變化相等；第二種是速度的變化對位移來說是均勻的，即經過相等的位移，速度的變化相等．那么，關于自由落體運動速度的變化情況，下列說法正確的是(　　)
A．經過相同的時間，速度的變化相等
B．經過相同的時間，速度的變化不等
C．經過相同的位移，速度的變化相等
D．經過相同的位移，速度的變化不等
9．(2018華中師大第一附中模擬)[中]物理關系式不僅反映了物理量之間的數值關系，也確定了單位間的關系．對于單位的分析是幫助我們檢驗研究結果正確性的一種方法．下面是同學們在研究平行板電容器充電后儲存的能量EC與哪些量有關的過程中得出的一些結論，式中C為電容器的電容、U為電容器充電后其兩極板間的電壓、E為兩極板間的電場強度、d為兩極板間的距離、S為兩極板正對面積、ε為兩極板間所充介質的相對介電常數(沒有單位)、k為靜電力常量．請你分析下面給出的關于EC的表達式可能正確的是(　　)
A．EC＝C2U
B．EC＝CU3
C．EC＝E2Sd
D．EC＝ESd
10．(2019安徽合肥質檢)[易]有兩個趣味小實驗，第一個實驗叫做“振動的彈簧”，把一根柔軟的彈簧懸掛起來，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，如圖甲所示，通電后，發現彈簧不斷上下振動．第二個實驗叫做“旋轉的液體”，在玻璃皿的中心放一個圓柱形電極，沿邊緣內壁放一個圓環形電極，把它們分別與電池的兩極相連，然后在玻璃皿中放入導電液體，如鹽水，如果把玻璃皿放在磁場中，液體就會旋轉起來，如圖乙所示．下列關于這兩個實驗的說法正確的是(　　)
A．圖甲中，彈簧不斷上下振動是電場力的作用
B．圖甲中，如果改變電源的正、負極，則彈簧馬上停止上下振動
C．圖乙中，液體的旋轉是安培力的作用
D．圖乙中，如果改變電源的正、負極，液體的旋轉方向不變
11．[中]一個質點運動的速度—時間圖像如圖甲所示，任意很短時間Δt內質點的運動可以近似視為勻速運動，該時間內質點的位移即為條形陰影區域的面積，經過累積，圖線與坐標軸圍成的面積即為質點在相應時間內的位移．利用這種微元累積法我們可以研究許多物理問題，圖乙是某物理量y隨時間變化的圖像，關于此圖線與坐標軸所圍成的面積，下列說法中正確的是(　　)
A．如果y軸表示作用力，則面積大于該力在相應時間內的沖量
B．如果y軸表示力做功的功率，則面積小于該力在相應時間內所做的功
C．如果y軸表示流過用電器的電流，則面積等于在相應時間內流過該用電器的電荷量
D．如果y軸表示變化磁場在金屬線圈產生的電動勢，則面積等于該磁場在相應時間內磁感應強度的變化量
12．(2019湖南衡陽模擬)[易]法拉第發現了電磁感應現象之后，又發明了世界上第一臺發電機——法拉第圓盤發電機，揭開了人類將機械能轉化為電能并進行應用的序幕．法拉第圓盤發電機的原理如圖所示，將一個圓形金屬盤放置在電磁鐵的兩個磁極之間，并使盤面與磁感線垂直，盤的邊緣附近和中心分別裝有與金屬盤接觸良好的電刷A、B，兩電刷與靈敏電流計相連．當金屬盤繞中心軸按圖示方向轉動時，則(　　)
A．電刷B的電勢低于電刷A的電勢
B．若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑，靈敏電流計的示數將變大
C．若僅將電刷A向盤邊緣移動，使電刷A、B之間距離增大，靈敏電流計的示數將變大
D．金屬盤轉動的轉速越大，維持其做勻速轉動所需外力做功的功率越小
【反思總結】認真復習課本上物理學史、物理思想和方法，思考、總結做這類題的規律：
專題1　物理學史、物理思想與方法
1．B　【解析】普朗克在1900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續變化”的傳統觀念，選項A錯誤；愛因斯坦最早認識到了能量子的意義，為解釋光電效應的實驗規律提出了光子說，并成功地解釋了光電效應現象，選項B正確；玻爾第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態和躍遷的概念，選項C錯誤；德布羅意大膽地把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預言實物粒子也具有波動性，選項D錯誤．
2．B　【解析】丹麥物理學家奧斯特夢圓電生磁，終于發現了電流周圍存在著磁場，選項A錯誤；英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發一種電場，電場變化時在其周圍激發磁場，選項B正確；奧斯特發現了電流的磁效應，拉開了研究電與磁相互關系的序幕，選項C錯誤；安培定則是用來判斷通電導線周圍產生的磁場方向的，選項D錯誤．
3．B　【解析】比較平拋運動和自由落體運動，來研究平拋運動在豎直方向的運動規律，用到了比較法；觀察桌面的微小形變和測定引力常量的實驗中，通過平面鏡的反射，反射光線發生較大的角度變化，從而擴大了形變，該方法稱為微小形變放大法；探究加速度與力、質量的關系中，用到了控制變量法．所以，乙和丙具有相同的研究物理問題的思想方法．故選項B正確．
4．A　【解析】理想化模型是把實際問題理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如質點、點電荷，但向心加速度不是，選項A錯誤；重心、合力和交變電流的有效值體現了等效替代的思想，選項B正確；根據速度定義式v＝，當Δt足夠小時，就可以表示物體在某時刻的瞬時速度，該定義應用了極限思想方法，選項C正確；用比值法定義的物理量在物理學中占有相當大的比例，場強E＝、電容C＝、磁感應強度B＝都是采用比值法定義的，選項D正確．
5．C　【解析】解法1：導線連接兩球后經過足夠長時間，兩球達到靜電平衡，電勢相等，即φA＝φB；由于兩球相距很遠，可認為A球電場在B球處的電場強度和電勢均為零，反之亦然，即每個小球電荷都是均勻分布的，且只需考慮每個小球自身電荷激發電場的電勢，故有φA＝k，φB＝k，可得qA＝2qB；由電荷守恒定律有qA＋qB＝q；聯立解得qA＝，故選項C正確．
解法2：A球比B球表面積大，用導線將A、B連接后，A球分得電荷量應比B球多，故排除選項A、B；由題意知，導線連接兩球后，兩球等電勢，即φA＝φB，而由φ＝k可知，兩球帶電荷量與小球半徑成正比，而不是與體積成正比，故選項C正確、D錯誤．
強化訓練
1．A　【解析】伽利略應用理想實驗說明力不是維持物體運動的原因，故A錯誤，選A.
2．BC　【解析】伽利略不是傳承而是否定了亞里士多德的關于力與運動關系的物理思想，A錯；法拉第提出了電磁感應定律，D錯；B、C符合歷史事實．
3．B　【解析】“曹沖稱象”故事中用等重量的石頭代替等重量的大象，是等效替代的思想；力的合成與分解、運動的合成與分解是等效替代的思想，故B正確；建立“質點”的概念，采用的是理想模型法，故A錯誤；建立“瞬時速度”的概念，采用的是極值法，故C錯誤；研究加速度與合力、質量的關系，采用的是控制變量法，故D錯誤．
4．C　【解析】卡文迪許利用裝置(1)測出了引力常量的數值，故A錯誤；庫侖利用裝置(2)總結出了真空中靜止點電荷間的相互作用規律，故B錯誤；奧斯特利用裝置(3)發現了電流的磁效應，故C正確；伽利略利用裝置(4)總結出了自由落體運動的規律，故D錯誤．
5．D　【解析】紫外線照射鋅板產生光電效應現象，光電子從鋅板飛出，鋅板帶正電，驗電器的金屬小球帶正電，選項A錯誤；盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，提出了原子的核式結構，選項B錯誤；普朗克通過研究黑體輻射提出能量子概念，愛因斯坦提出來光子說，并成功解釋了光電效應現象，選項C錯誤；丁圖鏈式反應屬于重核的裂變，選項D正確．
6．D　【解析】閉合開關S后，直銅棒上通過電流且處在磁鐵產生的磁場中，根據左手定則判斷，在圖示位置時，直銅棒所受的安培力垂直銅棒向里或向外，故直銅棒會以磁鐵棒為軸轉動，選項D正確．
7．D　【解析】質點和點電荷都采用了理想化物理模型的方法，所以質點和點電荷是同一種思想方法，故A正確；重心、合力和分力、交變電流的有效值的定義都采用了等效替代的思想，故B正確；加速度、電場強度、電勢的定義式都是采取比值法定義的物理量，故C正確；牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產物，不能用實驗直接驗證，故D錯誤．
8．AD　【解析】關于自由落體運動速度的變化情況，由g＝可知，經過相同時間，速度的變化相等，選項A正確，B錯誤；由v22－v12＝2gx
可知，經過相同的位移，速度的變化不等，選項D正確，C錯誤．
9．C　【解析】EC＝C2U的單位為C2/V，EC＝CU3的單位為J·V，選項A、B不可能正確；EC＝E2Sd的單位為J，選項C可能正確；EC＝ESd的單位為C·m，選項D不可能正確．
10．C　【解析】當給彈簧和槽中水銀通入電流時，彈簧的每一圈都相當于一個線圈，由同向電流相互吸引可知，彈簧縮短，彈簧離開水銀面，電路斷開，彈簧中沒有電流，各線圈之間失去吸引作用，彈簧恢復原狀，下落到水銀面，電路接通，重復上面的現象，所以彈簧不斷上下振動的原因是同方向的電流互相吸引，是安培力的作用，選項A錯誤；如果改變電源的正、負極，彈簧每一圈中仍有同方向的電流，仍然會上下振動，選項B錯誤；液體的旋轉是由沿半徑方向的液體中的電流受到安培力引起的，選項C正確；如果改變電源的正、負極，液體中電流的方向發生改變，所受安培力方向也改變，液體的旋轉方向發生變化，選項D錯誤．
11．C　【解析】如果y軸表示作用力，則面積等于該力在相應時間內的沖量，選項A錯誤；如果y軸表示力做功的功率，則面積等于該力在相應時間內所做的功，選項B錯誤；如果y軸表示流過用電器的電流，則面積等于在相應時間內流過該用電器的電荷量，選項C正確；如果y軸表示變化磁場在金屬線圈中產生的電動勢，則面積等于該磁場在相應時間內磁通量的變化量，選項D錯誤．
12．C　【解析】根據右手螺旋定則，左端磁極為N極，右端磁極為S極，圓盤轉動，切割磁感線，根據右手定則，感應電動勢的方向為A到B，所以電刷B的電勢高于電刷A的電勢，選項A錯誤；若僅將滑動變阻器滑動頭向左滑，則線圈中的電流減小，磁場減弱．切割產生的感應電動勢減小，靈敏電流計的示數減小，選項B錯誤；增大電刷之間的距離，切割產生的感應電動勢增大，靈敏電流計的示數增大，選項C正確；金屬盤轉動的轉速越大，則產生的感應電動勢越大，感應電流越大，需要維持其做勻速轉動所需外力越大，外力做功的功率P＝Fv越大，選項D錯誤．
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