专题01 物理常识 科学史 物理思维与方法-【口袋书】2024年高考物理一轮复习知识清单（全国通用）.docx

1、专题01 物理常识 科学史 物理思维与方法考点内容要求考情矢量与标量a国际单位制a物理常量及各种粒子a物理学史a物理思维与方法c学习目标知识点01 矢量与标量3一、矢量3二、标量3三、矢量运算法则3知识点02 单位制3一、基本单位3二、国际单位制5知识点03 物理常量及各种粒子6一、物理常量6二、各种粒子及其符号7知识点04 物理学史7一、简化必背版7二、常考版8三、了解版9知识点05 物理思维与方法11一、整体法11二、隔离法11三、图象法11四、作图法12五、等效法12六、平均思想方法12七、猜想与假设法12八、微元法12九、极限法13十、对称法13十一、估算法13十二、近似法13十三、类

2、比法13十四、降维法14十五、递推法14十六、构建物理模型法14知识点01 矢量与标量一、矢量1.定义：既有大小又有方向，且加减运算遵循平行四边形法则或三角形法则.2.常见矢量：位移、速度、加速度、力、电场强度、磁通量、磁感应强度【技巧点拨】在一维坐标系中可以用正负号表示它的方向二、标量1.定义：只有大小没有方向，且加减运算遵循代数运算定则.2.常见标量：时间、时刻、路程、电流、功、能量、电势、电势能、功率、速率三、矢量运算法则1.平行四边形法则：以表示这两个力的线段为邻边用力的图示作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.2.三角形法则：将两个力头尾相连，则合力由第一个力的

3、起点指向第二个力的终点.知识点02 单位制一、基本单位1.基本量：被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间2基本单位：所选定的基本量的单位在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等质量的单位有克(g)、千克(kg)等时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等3.导出量：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量。4.导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(k

4、gm/s2)【实战演练】(2022浙江1月选考1)单位为J/m的物理量是()A. 力B. 功C. 动能D. 电场强度【答案】A【解析】解：功的单位为J，位移的单位为m，根据W=Fx可知，单位为J/m的物理量是力，故A正确，BCD错误。【实战演练】(2022浙江1月选考1)单位为J/m的物理量是()A. 力B. 功C. 动能D. 电场强度【答案】A【解析】解：功的单位为J，位移的单位为m，根据W=Fx可知，单位为J/m的物理量是力，故A正确，BCD错误。【实战演练】(2021浙江6月1)据自然杂志2021年5月17日报道，中国科学家在稻城“拉索”基地(如图)探测到迄今为止最高能量的射线，能量值为

5、1.401015eV，即()A. 1.401015VB. 2.24104CC. 2.24104WD. 2.24104J【答案】D【解析】题干给出射线，能量值为1.401015eV，eV即电子伏特，为能量单位，1eV=1.61019J，ABC、选项中所给单位均非能量单位，其中V为伏特，是电压/电势差的单位，C为库仑，电荷量的单位，W为瓦特，是功率的单位，故ABC错误；D、1.401015eV=1.4010151.61019J=2.24104J，D正确。【实战演练】(2021浙江1月1)国际单位制中电荷量的单位符号是C，如果用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是()A. FVB. AsC. J

6、/VD. Nm/V【答案】B【解析】根据电流的定义可知I=qt，则电荷量q=It，在国际单位制中，电流I的单位是A，时间t的单位是s，故电荷量的单位是As；故ACD错误，B正确。5.单位制：基本单位和导出单位组成了单位制.二、国际单位制1国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制2国际单位制中的基本量及基本单位：国际单位制中选定长度(l)、质量(m)、时间(t)、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量【实战演练】(2023浙江1月选考1)下列属于国际单位制中基本单位符号的是()A. JB. KC. WD. Wb【

7、答案】B【解析】解：国际单位制中基本单位有kg，m，s，K，A，cd，mol，故B正确，ACD错误；【技巧点拨】在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过程中不用写出各个量的单位，只要在式子末尾写出所求量的单位即可.单位制可以帮助我们检查记忆中的物理公式和计算结果是否正确.判断比例系数的单位：根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式Fkx中k的单位为N/m，FfFN中无单位，Fkma中k无单位【实战演练】(2023辽宁卷2)安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为L1和L2、电流大小分别为I1和I2的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以

8、表示为F=kI1I2L1L2r2。比例系数k的单位是()A. kgm/(s2A)B. kgm/(s2A2)C. kgm2/(s3A)D. kgm2/(s3A3)【答案】B【解析】解：由牛顿第二定律F=ma，可得：1N=1kgm/s2 由F=kI1I2L1L2r2，可得：k=Fr2I1I2L1L2=1N1m21A1A1m1m=1N1A2=1kgm/(s2A2)，故B正确，ACD错误。厘米(cm)、千米(km)、小时(h)、分钟(min)是基本量的单位，但不是国际单位制中的单位知识点03 物理常量及各种粒子一、物理常量1.重力加速度2.引力常量3.阿伏伽德罗常数4.温度换算5.静电力常量6.元电荷

9、7.真空中光速8.普朗克常量9.氢原子基态能量10.能量单位【实战演练】(2023浙江1月选考1)如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为1103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W，正确的是A. NsB. Nm/sC. kgm/sD. kgm2/s3【答案】D【解析】A.N不是国际单位制基本单位，根据冲量的定义I=Ft可知，Ns是冲量的的单位，故A错误；B.根据功率的计算公式P=Fv可知，功率的单位可以表示为Nm/s，但N不是国际单位制基本单位，故B错误；C.根据动量的定义p=mv可知，kgm/s是动量的单位，故 C错误；D.根据P=Fv可

10、知功率的单位可以表示为Nm/s，结合F=ma可知N=kgm/s2，则功率的单位W=Nm/s=kgm2/s3，故D正确。11.原子质量单位二、各种粒子及其符号粒子、质子 、中子 、电子-、氘核、氚核知识点04 物理学史一、简化必背版1. 万有引力定律牛顿2. “库仑扭秤”研究电荷之间的作用，发现了“库仑定律”库仑3. 利用带电油滴在竖直电场中的平衡，得到了基本电荷e 密立根4. 研究阴极射线，发现电子，测得了电子的比荷e/m；提出了“枣糕模型”汤姆生5. 发明了威尔逊云室以观察、射线的径迹威尔逊6. 单摆的等时性 伽利略7. 首先用电场线描述电场法拉第8. 分子电流假说安培9. 建立了电磁场理论

11、 麦克斯韦10. 光的微粒说牛顿11. 光的电磁说麦克斯韦12. 电流的磁效应奥斯特13. 质子的发现卢瑟福14. 粒子散射实验卢瑟福15. 原子的核式结构模型卢瑟福16. 光电效应规律，光子说相对论，质能方程爱因斯坦17. 采用了理想实验和逻辑推理的方法伽利略18. 测出了万有引力常量。称量地球的质量第一人卡文迪许19. 开普勒三定律开普勒20. 发明了“回旋加速器”劳伦斯21. 电磁感应定律 提出了电磁场及磁感线、电场线的概念法拉第22. 胡克定律（F弹=kx）胡克23. 单摆的周期公式惠更斯24. 电子电量的测定密立根25. 预言了电磁波的存在麦克斯韦26. 建立了完整的电磁场理论赫兹2

12、7. 光的波动说惠更斯28. 光的干涉现象杨氏29. 中子的发现查德威克30. 人工放射性同位素发现小居里夫妇31. 圆满解释氢光谱玻尔32. 首次发现了铀的天然放射现象，开始认识原子核结构是复杂的贝克勒尔33. 提出量子概念，不连续的，E=h普朗克二、常考版1. 伽利略（1）通过理想实验推翻了亚里士多德“力是维持运动的原因”的观点（2）推翻了亚里士多德“重的物体比轻物体下落得快”的观点2. 开普勒：提出开普勒行星运动三定律；3. 牛顿（1）提出牛顿运动定律。（2）万有引力定律；4. 卡文迪许：利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量G5. 胡克：发现胡克定律 (F弹=kx)6. 爱因斯坦（1）提

13、出的相对论（经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体）（2）提出光子说，成功地解释了光电效应规律，并因此获得诺贝尔物理学奖（3）提出质能方程E=mc2，为核能利用提出理论基础7. 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。8. 焦耳和楞次：发现电流通过导体时产生热效应的规律（电流的热效应），焦耳定律9. 奥斯特：发现南北放置的通电直导线可以使周围的磁针偏转（电流的磁效应）。10. 安培：研究电流在磁场中受力的规律 (安培定则 )，分子电流假说，磁场能对电流产生作用11. 洛仑兹：提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。12. 法拉第（1）发现了由磁场产生电

14、流的条件和规律电磁感应现象 （法拉第电磁感应定律由法拉第发现现象，纽曼和韦伯总结规律）（2）提出电荷周围有电场，提出可用电场描述电场，提出电磁场13. 楞次：确定感应电流方向的定律，愣次定律：感应电流具有这样的方向，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。14. 麦克斯韦：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。15. 赫兹：（1）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。（2）证实了电磁理的存在。16. 卢瑟福（1）进行了 粒子散射实验 ，并提出了 原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10-15 m。（2）1919 年用粒

15、子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。17. 密立（里）根：油滴实验，测得元电荷e电荷量 。18. 托马斯杨：首先巧妙而简朴的解决了相干光源问题（一分为二），成功地观察光的干涉现象（双缝干涉）三、了解版19. 亨利：发现自感现象20. 劳伦斯：发明回旋加速器21. 惠更斯：提出光的波动学；单摆周期公式；发明摆钟(但是摆的等时性是由伽利略发现)22. 普朗克：提出“能量量子假说”解释物体热辐射（黑体辐射）规律电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，即量子理论23. 德布罗意：预言了实物粒子的波动性，提出波粒二象性，物质波。德布罗意波，任何一种运动的物体都有一种波与之对应。

16、24. 汤姆生（逊）：利用阴极射线管发现了电子（测得阴极射线粒子的比荷和电荷量，但电子的精确电荷量由密立根测得），说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型（葡萄干布丁模型）。25. 伦琴：德国物理学家。 继英国物理学家赫谢耳发现红外线和德国物理学家里特发现紫外线后，发现了当高速电子打在管壁上，管壁能发射出 X 射线伦琴射线。26. 玻尔：提出原子的玻尔理论，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。27. 查德威克（卢瑟福的学生）： 1932 年在 粒子轰击铍核时发现中子，由此人们认识到原子核的组成。28. 威尔逊：发明威尔逊云室29. 贝克勒尔：发现铀的天然放射现象说明原子核有复杂的

17、内部结构。天然放射现象：有两种衰变（ 30. 贝老居里夫妇镭的发现者： 1896年，在贝克勒尔的建议下， 玛丽-居里夫妇 发现了两种放射性更强的新元素 钋（Po）镭（ Ra）。31. 小居里夫妇（老居里夫妇的女儿女婿）：人工放射性同位素发现用人工核转变获得放射性同位素约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔时，产生了正电子（但未被重视）和人工放射性同位素（因放射研究获得诺贝尔）。32. 1939 年12月德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时，铀核发生裂变。1942 年在费米33. 现代粒子物理成立： 1932 年利用云雾室来观测发现了正电子， 1964 年提出夸克模型；34. 1952 年美国

18、爆炸了世界上第一颗氢弹（聚变反应）35. 高中阶段知识或相关物理学家，诺贝尔奖获得者：1901年：威尔姆康拉德伦琴（德国）发现X射线1903年：安东尼亨利贝克勒尔（法国）发现天然放射性；皮埃尔居里（法国）、玛丽居里（波兰裔法国人）发现并研究放射性元素钋和镭1905年：伦纳德（德国）关于阴极射线的研究1906年：约瑟夫汤姆生（英国）对气体放电理论和实验研究作出重要贡献并发现电子1907年：迈克尔逊（美国）发明光学干涉仪并使用其进行光谱学和基本度量学研究1911年：维恩（德国）发现热辐射定律1918年：马克斯卡尔欧内斯特路德维希普朗克（德国）对确立量子论作出巨大贡献1921年：阿尔伯特爱因斯坦（德

19、国）他对数学物理学的成就，特别是光电效应定律的发现1922年：尼尔斯亨利克大卫玻尔（丹麦）关于原子结构以及原子辐射的研究1923年：罗伯特安德鲁密立根（美国）关于基本电荷的研究以及验证光电效应1927年：康普顿（美国）发现康普顿效应；威尔逊（英国）发明了云雾室，能显示出电子穿过空气的径迹1929年：路易维克多德布罗意（法国）发现电子的波动性1935年：詹姆斯查德威克（英国）发现中子1939年：欧内斯特奥兰多劳伦斯（美国）发明回旋加速器，并获得人工放射性元素1960年：格拉塞（美国）发现气泡室，取代了威尔逊的云雾室36. 2021年诺贝尔物理奖：授予三名科学家。其中，两位科学家真锅淑郎和克劳斯哈

20、塞尔曼，因“对地球气候进行物理建模，量化可变性，并可靠地预测了全球变暖”而获奖。37. 2020年诺贝尔物理学奖一半授予罗杰彭罗斯，“因为发现黑洞的形成是对广义相对论的有力预测”。另外一半授予莱因哈德根泽尔和安德里亚格兹，因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体，知识点05 物理思维与方法一、整体法n整体是以物体系统为研究对象，从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律，是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体，多个状态，或者多个物理变化过程组合作为一个融洽加以研究的思维形式。整体思维是一种综合思维，也可以说是一种综合思维，也是多种思维的高度综合，层次深、理论性强、运用价

21、值高。因此在物理研究与学习中善于运用整体研究分析、处理和解决问题，一方面表现为知识的综合贯通，另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果，显现“变”的魅力，把物理问题变繁为简、变难为易。【技巧点拨】在解题方面，整体法不需事无巨细地去分析研究，显的简捷巧妙，但在初涉者来说在理解上有一定难度；二、隔离法n隔离法就是从整个系统中将某一部分物体隔离出来，然后单独分析被隔离部分的受力情况和运动情况，从而把复杂的问题转化为简单的一个个小问题求解。隔离法在求解物理问题时，是一种非常重要的方法，学好隔离法，对分析物理现象、物理规律大有益处。n【技巧点拨】在解题方面，隔离法逐个过程、逐

22、个物体来研究，虽在求解上繁点，但对初涉者来说，在理解上较容易。熟知隔离法者应提升到整体法上。最佳状态是能对二者应用自如。三、图象法n图像是用图像来描述两个物理量之间的关系，是物理学中常用的方法。它运用数和形的巧妙结合，恰当地表达各种现象的物理过程和物理规律。图像法是物理研究中常用的一种重要方法，运动学中常用的图像为vt图像。利用图像法可直观地反映物理规律、分析物理问题。在理解图像物理意义的基础上，用图像法分析解决有关问题（如往返运动、定性分析等）会显示出独特的优越性，解题既直观又方便。【技巧点拨】利用图像法解题要点：首先要明确图像的意义，即是要看清楚图像的坐标轴的含义；对图像的斜率、截距、面积

23、要明确其意义；多个图像的交点，表示的意义要明确。注意数形结合，图像与函数表示式是息息相关的。四、作图法作图法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性的表示成物理图像，将物理量间的代数关系转化成一个几何问题，通过几何知识求解，作图法的优点是直观形象，便于定性分析，也可定性计算，灵活应用作图法会给解题带来很大方便。五、等效法n在一些物理问题中，一个过程的发展、一个状态的确定，往往是由多个因素决定的，在这一决定中，若某些因素所起的作用和另一些因素所起的作用相同，则前一些因素与后一些因素是等效的，它们便可以互相代替，而对过程的发展或状态的确定，最后结果并不影响，这种以等效为前提而使某些因素互相代替来研究

24、问题的方法就是等效法。等效思维的实质是在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，以便突出主要因素，抓住它的本质，找出其中规律。其基本特征为等效替代，因此应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素，以使问题得到简化而便于求解。n【技巧点拨】高中物理学中涉及等效法的应用有：合力与分力；合运动与分运动；总电阻与分电阻；交流电的有效值等。除这些等效等效概念之外，还有等效电路、等效电源、等效模型、等效过程等。六、平均思想方法n物理学中，有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累，若某个物理量是变化的，则在求解积累量时，可把变化的这个物理量在整个积累过程看作是恒定的一个值-平均值，

25、从而通过求积的方法来求积累量。这种方法叫平均思想方法。由于平均值只与初值和终值有关,不涉及中间过程,所以在求解问题时有很大的妙用。n【技巧点拨】高中物理学中涉及平均值思想的有：平均速度、平均加速度、平均功率、平均力、平均电流等。对于线性变化情况，平均值=（初值+终值）/2.七、猜想与假设法n猜想与假设法，是在研究对象的物理过程不明了或物理状态不清楚的情况下，根据猜想，假设出一种过程或一种状态，再据题设所给条件通过分析计算结果与实际情况比较作出判断的一种方法,或是人为地改变原题所给条件，产生出与原题相悖的结论，从而使原题得以更清晰方便地求解的一种方法.求解物理试题常用的有假设物理情景，假设物理过

26、程，假设物理量等，利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径，化难为易，化繁为简。八、微元法微元法是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决，使所求的问题简单化。在使用微元法处理问题时，需将其分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的，这样，我们只需分析这些“元过程”，然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理，进而使问题求解。使用此方法会加强我们对已知规律的再思考，从而引起巩固知识、加深认识和提高能力的作用。九、极限法极限法是把某个物理量推向极端，即极大

27、和极小或极左和极右，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论。极限法在进行某些物理过程的分析时，具有独特作用，恰当应用极限法能提高解题效率，使问题化难为易，化繁为简，思路灵活，判断准确。因此要求解题者，不仅具有严谨的逻辑推理能力，而且具有丰富的想象能力，从而得到事半功倍的效果。十、对称法n由于物质世界存在某些对称性，使得物理学理论也具有相应的对称性，从而使对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中。应用这种对称性它不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题，这种思维方法在物理学中称为对称法。利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学

28、演算和推导，直接抓住问题的实质，出奇制胜，快速简便地求解问题。【技巧点拨】高中物理中涉及应用对称思想的有：上抛、斜抛运动上升与下降过程对称；弹簧压缩与拉伸对称.十一、估算法有些物理问题本身的结果，并不一定需要有一个很准确的答案，但是，往往需要我们对事物有一个预测的估计值；有些物理问题的提出，由于本身条件的限制，或者实验中尚未观察到必要的结果，使我们解决问题缺乏必要的已知条件，无法用常规的方法来求出物理问题的准确答案，采用“估算”的方法就能忽略次要因素，抓住问题的主要本质，充分应用物理知识进行快速数量级的计算。十二、近似法近似法是在观察物理现象、进行物理实验、建立物理模型、推导物理规律和求解物理

29、问题时，为了分析认识所研究问题的本质属性，往往突出实际问题的主要方面，忽略某些次要因素，进行近似处理.在求解物理问题时，采用近似处理的手段简化求解过程的方法叫近似法.近似法是研究物理问题的基本思想方法之一，具有广泛的应用.善于对实际问题进行合理的近似处理，是从事创造性研究的重要能力之一。十三、类比法类比法是根据两个研究对象或两个系统在某些属性上类似而推出其他属性也类似的思维方法，是一种由个别到个别的推理形式。 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。在研究物理问题时，经常会发现某些不同问题在一定范围内具有形式上的相似性，其中包括数学表达式上的相似性和物理图像上

30、的相似性。 类比法就是在于发现和探索这一相似性，从而利用已知系统的物理规律去寻找未知系统的物理规律。十四、降维法降维法是将一个三维图变成几个二维图，即应选两个合适的平面去观察，当遇到一个空间受力问题时，将物体受到的力分解到两个不同平面上再求解。由于三维问题不好想像，选取适当的角度，可用降维法求解。降维的优点是把不易观察的空间物理量的关系在二维图中表示出来，使我们很容易找到各物理量之间的关系，从而正确解决问题。十五、递推法递推法是解决物体与物体发生多次作用后的情况。 即当问题中涉及相互联系的物体较多并且有规律时，应根据题目特点应用数学思想将所研究的问题归类，然后求出通式。 具体方法是先分析某一次

31、作用的情况，得出结论。 再根据多次作用的重复性和它们的共同点，把结论推广，然后结合数学知识求解。 用递推法解题的关键是导出联系相邻两次作用的递推关系式。十六、构建物理模型法n求解物理问题，很重要的一点就是迅速把所研究的问题归宿到学过的物理模型上来，即所谓的建模。尤其是对新情境问题，这一点就显得更突出，无论是所研究的实际物体,还是物理过程或是物理情境,大都是理想化模型.n【技巧点拨】高中物理中涉及的建模有以下几类实体模型有:质点、点电荷、点光源、轻绳轻杆、弹簧振子、平行玻璃砖、n物理过程有：匀速运动、匀变速、简谐运动、共振、弹性碰撞、圆周运动n物理情境有：人船模型、子弹打木块、平抛、临界问题【实战演练】(2021天津卷)科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对揭示物理现象的本质十分重要。下列哪个成果是运用理想实验法得到的()A. 牛顿发现“万有引力定律”B. 库仑发现“库仑定律”C. 法拉第发现“电磁感应现象”D. 伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”【答案】D【解析】解：A、牛顿提出万有引力定律是通过演绎法得到的，故A错误；B、库仑发现“库仑定律”是通过实验法得到的，故B错误；C、法拉第发现电磁感应理论，是通过控制变量法得出的，故C错误；D、伽利略根据理想实验法得出力不是维持物体运动原因的结论，故D正确。