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题型02 物理学家与物理学史(题型专练)(北京专用)2026年中考物理二轮复习讲练测+答案
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内●容●导●航
第一部分 题型解码
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译
典例引领 方法透视 变式演练
考向 物理学家与物理学史
第三部分 题型训练
题●型●解●码
考●向●破●译
考向 物理学家与物理学史
典例引领
【典例01】(2026·北京朝阳·调研)请阅读《热是什么》并回答问题。
热是什么对于热是什么,历史上有两种不同的观点,一种是热质说,另一种是热动说。
十七世纪的许多科学家都支持热动说,认为热是粒子运动的表现,但是这种看法由于缺乏精确的实验证据,还不能形成科学的理论。到了十八世纪,热质说由于能够解释某些实验结果,开始获得广泛承认。热质说将热看成一种不生不灭的、没有质量的流质——热质,物体的冷热程度,取决于其中所含热质的多少。
热质说对摩擦生热的解释是,摩擦并没有改变热质的总量,但物质在摩擦时比热容降低了,因此摩擦可以使物体的温度升高。1798年,英国物理学家伦福德发现钻孔钻下的铜屑具有极高的温度,甚至可以使水沸腾。伦福德认为,由摩擦所生的热,来源似乎是无穷无尽的,要用热质说解释摩擦生热现象,钻下的铜屑的比热容要改变很大才行。于是他设计并做了一系列实验,发现钻下的铜屑的比热容在摩擦时并没有降低。根据实验结果,伦福德断言热质说不足为信。次年,英国化学家戴维进行了这样的实验:在低于零下的环境中,用钟表机件让两块放在真空玻璃罩中的冰块互相摩擦,冰块慢慢融化,最终变为的水,显然这和热质说相矛盾。戴维的实验有力地打击了热质说。
此后,科学家进一步研究了热和做功的关系。特别是英国物理学家焦耳,从1840年起花了近40年的时间,对热和功的关系进行了定量研究。如图所示的是焦耳进行的一个经典实验,用绝热性能良好的材料制作容器,容器中安装着叶片组成的搅拌器。重物下落时重力做功带动叶片转动,搅拌容器中的水,水由于摩擦而温度上升。焦耳的实验证明了机械功和热量的等效性,为能量守恒定律的建立奠定了基础。
随着能量守恒定律的建立,热质说被彻底否定了。人们认识到:宏观的热现象是物体内部大量分子的无规则运动的表现。热量不表示物质所含“热质”的多少,而表示在热传递过程中传递的能量的多少。
请根据上述材料,回答下列问题:
一些物质的比热容
(1)随着能量守恒定律的建立,人们认识到热是___________;
(2)说明图中所示的实验中,能量是如何转化的?
(3)结合下表提供的数据,说明化学家戴维的实验为何可以否定热质说。
方法透视
变式演练
【变式01】(2025·北京延庆·模拟预测)19世纪,物理学家发现电与磁之间存在着紧密联系,下列关于电现象与磁现象的说法正确的有( )
A.甲图中,磁感线不是真实存在的,地磁场的北极在地理北极附近
B.乙图中,通电后静止的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在磁场
C.丙图中,动圈式话筒的工作原理与电动机工作原理相同
D.丁图中,闭合开关后,金属棒ab发生运动,是因为受到磁场力的作用
【变式02】(2026·北京通州·联考)请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题:
神奇的声音
1921年5月9日,前苏联的莫斯科近郊发生了一次大爆炸。据调查,在半径70公里范围内,人们清清楚楚地听到了“轰隆轰隆”的爆炸声:但是从半径70公里到半径160公里的范围内,人们却什么也没有听到;奇怪的是,从半径160公里以外一直到半径300公里的远方,人们又听到了爆炸的轰鸣声。
这真是怪事!声音怎么会“跳”过中间这片地区呢?物理学家发现,声音有一种“怪癖”,它在空气中爱挑温度低、密度大的道路走。当遇到温度高、密度小的空气,声音便会向上拐弯到温度较低的空气中去。如果某一个地区,地面附近的气温变化比较复杂,这儿温度高,那儿温度低,声音经过的时候,一会儿拐到高空,一会儿又往下扔,这样上上下下就形成了上面所说的那种声音“跳”动的现象。
安徽省合肥市建好的长途电话大楼有一座塔钟。这塔钟准时打点,钟声悦耳,响遍全市。但是住在远郊的居民听到的钟声,有时候清晰,有时候模糊,有时正点,有时“迟到”。这是塔钟的失误吗?不是,这也是声音的“怪癖”——爱走气温低、密度大的道路引起的。天长日久,居民们得出一条经验:平日听不见或听不清钟声,一旦突然听得很清楚,就预示着天要下雨了,或正在下雨呢!这是因为这时空气湿度大,湿空气比干空气的密度大,容易传播声音的缘故。
(1)在空气的温度有高有低情况下,声音会向温度___________(选填“高”或“低”)的地方传播,于是声音就拐弯了;
(2)我们白天听到的钟声是靠___________传播过来的;
(3)一个人在距离爆炸源170km的地方,大约经过___________s能听到爆炸的声音。(声速)
题●型●训●练
1.物理学家帕斯卡做了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管里灌水,如图所示,只用了几杯水,就把桶压裂了,桶里的水从裂缝中流了出来。下列关于桶底受到水的压强大小的估算合理的是(取10N/kg)( )
A.B.
C.D.
2.1684年,著名物理学家帕斯卡曾经做过一个著名的“裂桶实验”。他在一个密闭的、装满水的木桶的桶盖上插入一根细长的管子,然后从楼房的阳台上往管子里灌水。结果,只灌几杯水,桶竟开裂了,如图所示。表明影响液体内部压强的因素是液体的( )
A.质量B.深度C.密度D.体积
3.在物理学中,为了表彰法国物理学家帕斯卡为物理学发展所做出的伟大贡献,以他的名字来命名了某一物理量的单位,这一物理量是( )
A.质量B.密度C.压强D.力
4.法国物理学家安培由于在电学方面做出的巨大贡献,被后人称为“电学中的牛顿“。下列物理量用安培作为单位的是( )
A.电流B.电压C.电阻D.电荷量
5.他被人们誉为伟大的物理学家,他在前人研究的基础上,构建了具有划时代意义的经典物理学体系。为了纪念他,人们以他的名字作为“力”这一物理量的单位,他是( )
A.爱因斯坦B.牛顿C.伽利略D.哥白尼
6.关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.物理学家通过研究,建立了原子核式结内模型,原子是由原子核和核外电子构成的
B.丝绸摩擦过的玻璃棒所带的正电荷,是从丝绸上转移来的
C.柳絮飘扬表明分子在不停地做无规则运动
D.光从牛郎星传播到织女星的时间约为16光年
7.17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色,直到1666年,物理学家牛顿通过实验揭开了颜色之谜。如图所示,让太阳光穿过三棱镜,在另一侧的白光屏上可以看到一条七彩光带,这一现象叫_________,白色光屏上最下面一种色光的颜色是_________。如果在白色光屏和三棱镜之间平行放置一红色透明玻璃片,我们将_________(选填“能”或“不能”)看到七彩光带。
8.如题图所示是苹果下落的频闪照片。苹果下落时在做__________运动。如图所示是善于思考与观察的物理学家伽利略在研究模拟这一运动时铜球下落过程的示意图,该铜球在①过程中的平均速度___________(选填“大于”“等于”或“小于”)在③过程中的平均速度。你判断的依据是:__________。
9.如图甲,英国物理学家牛顿让太阳光通过三棱镜,其中______(选填“红光”或“紫光”)偏折程度最大;如图乙,小明在白纸上写上黑色的错题,红色的答案,找一块红色的透明塑料片遮盖在错题上,如图所示,此时能看到______色的背景。
10.请阅读《神奇的热电偶》,并回答题。
神奇的热电偶
1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点D放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,另一个连接点C放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,表明这时闭合电路中产生了电流,塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这种电路叫“热电偶电路”。
(1)热电偶工作时产生的温差电压,为电路提供电能,在电路中相当于______(选填“电源”“开关”或“用电器”);
(2)某科研小组利用如图所示的电路和温度传感器,测出了电流与温度差关系的数据如表所示,分析数据可以发现,热电流与两接点间的温度差有关,温度差越大,电流越______(选填“大”或“小”);若把图中的酒精灯移走,将C放入另一杯冰水混合物中,稳定后,电流表的示数将______(选填“变大”“变小”或“变为零”);
(3)根据电流与温度差的对应关系,就可通过电流表示数得知C点的温度,实际生产中利用这一原理可以制成热电偶温度计。如果用如图器材检验一杯90℃的热水,在冰始终没有完全熔化的情况下,产生的电流与时间图像符合实际的是______。
A.B.
C.D.
11.在探究“力与运动的关系”时,我们曾经追随物理学家的足迹,同学们设计了如图所示的实验:
(1)同一小车分三次从同一斜面的______由______滑下,这样做的目的是______;
(2)在每次实验中,可以观察到:小车到达水平面后会继续向前运动一段距离,最终会停下来。本实验现象能直接说明:______(选填序号);
A.牛顿第一定律
B.物体的运动需要力来维持
C.力可以改变物体的运动状态
(3)实验中发现,小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最长,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”);如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将______;
(4)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出了牛顿第一定律。牛顿第一定律告诉我们,物体的运动______(选填“需要”或“不需要”)力来维持,牛顿第一定律______(选填“能”或“不能”)用实验直接验证。
12.阅读下文,回答问题。
18 世纪后期在德国兴起了自然哲学思潮,弘扬自然界中联系、发展的观点。丹麦物理学家奥斯特(1777-1851)青年时代深受康德哲学的影响成为了德国自然哲学学派的追随者,一直坚信电磁之间存在联系,但做了大量实验都没有成功。1819 年冬天,他受命主持一个电磁研究,在研究中他产生了一个新的想法,即电流的磁效应可能不在电流延长线的方向上。1820 年在一次讲座快结束时,他灵机一动进行了这个实验,果然发现电流接通后,通电导线附近的小磁针动了一下。奥斯特惊喜万分,又反复实验,在 1820 年7 月 21 日发表论文《关于磁针上电流碰撞的实验》。论文指出,电流产生的磁力既不与电流方向相同也不与电流方向相反,而是与电流方向垂直,还指出电流对周围磁针的影响可以透过各种非磁性物质。奥斯特的发现马上轰动了整个欧洲科学界。当年 8 月,法国物理学家阿拉果(1786-1853)在瑞士听到这一消息,迅即返回法国,与 9 月 11 日向科学院报告了奥斯特的新发现。法国物理学家安培(1775-1836)敏锐地感到这一发现的重要性,第二天即重复了奥斯特的实验。一周后,他向科学院提交了一篇论文,提出了磁针转动方向与电流方向判定的右手定则,即以用右手握住通电导线,大拇指方向为电流方向,则四指弯曲方向与磁场方向一致。再一周后,安培提交了第二篇论文,讨论了平行导线之间的相互作用问题。只是受到奥斯特电流与磁针之间的相互作用的启发,安培就能认识到电流与磁体的等效, 并在极短时间内将这一发现推广到电流与电流之间的相互作用。1820 年底安培将他研究的电流元与电流元之间的相互作用规律发表,提出了安培定律,构成了电动力学的基础。安培之前,“电流”的概念尚未成为一个科学概念,正是安培首先规定了电流的方向,他大概受富兰克林的影响,认为电流是电液体由正极向负极流动,因此将电流的方向规定为正电荷流动的方向。今天我们知道,金属导线中是带负电荷的电子在定向运动,与安培的规定正好相反,但是按这个规定也不会带来什么麻烦,因此物理学界依然沿袭了安培的规定。另外,奥斯特电流的磁效应的发现也使得测量电流的大小成为可能,安培根据电流与磁体之间的相互作用发明了电流计,从而使电动力学真正走上了定量实验的道路。1821 年初,安培提出了安培分子假说,认为磁体产生磁场与电流产生磁场本质应该是一样的,磁体内部每一个“分子”中都带有回旋电流,产生的磁场可以根据右手定则来判定,如果“分子电流”排列方向趋于一致,那么物体就会产生宏观的磁性,这种假说当时并不受重视,因为当时的人们对分子、原子的认识还比较粗浅,70 多年后才由汤姆生发现电子揭示原子内部结构,安培的分子电流模型是非常超前的。虽然安培认为磁性来源于分子电流与我们今天认为磁性产生的原因并不完全相同,但安培从错综复杂的现象中,提炼出磁现象的电流本质,是极有洞见的。
(1)安培评价奥斯特实验说:“奥斯特先生,已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起。”奥斯特的重要贡献在于他发现了_______________。
(2)电流计的原理是______________。
(3)安培认为分子内有回旋电流,若某分子回旋电流如图所示, 它中心产生的磁场方向沿虚线向__________________(选填“上”或“下”)。
(4)关于安培“分子电流假说”正确的是___________。
A.可以解释条形磁铁与通电螺线管磁场之间的等效性
B.可以解释为什么没有只有一个磁极的磁体
C.可以计算电流与磁铁之间力的大小
D.可以计算电流与电流之间力的大小
13.液压传动系统
液压传动系统是指以液体为工作介质实现能量传递和控制的装置。液压传动具有工作平稳、反应快、易于实现快速启动、制动和频繁的换向、能在大范围内实现无级调速等优点,当然它也存在缺点,如不适宜在很高或者很低温度条件下工作、能量损失大、制造成本高,维护严格等。液压传动系统的工作原理是什么呢?
1650年法国物理学家帕斯卡提出:在密闭容器中,施加在静止液体表面的压强,可以大小不变地向液体的各个方向传递。后人称之为帕斯卡定律。液压千斤顶就是利用这一原理工作的,它广泛应用在大型机器维修、重型设备拆卸、公路桥梁建造等领域。
如图所示的液压千斤顶是我们在修理汽车时经常用到的设备,它的液压传动系统的工作原理图如图所示,当外力作用在活塞1上时,活塞1对密闭液体产生的压强为,活塞2受到密闭液体的压强为,由帕斯卡定律可知:。因为活塞2的横截面积比活塞1的横截面积大很多,所以在活塞2处产生的压力就会远大于活塞1处的压力,从而起到四两拨千斤的作用。
液压传动技术在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等方面取得了非凡的成就,在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等要求方面也取得了重大进展。随着计算机技术、微电子技术等的发展再次将液压传动技术向前推进,成为发展速度最快的技术之一。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在密闭容器中,施加在静止液体表面的压强可以向液体的各个方向传递,传递过程中压强的大小___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)图中,若两个活塞的横截面积之比,,则___________N;
(3)利用液压千斤顶可以付出较小的力获得很大的力,实现将压力“放大”的目的。请你再举一个利用机械实现放大目的的实例,并写出简单说明。( )
14.阅读短文,回答问题。
牛顿冷却定律当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为,其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。
(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做______。
(2)物体与环境的温差越______(选填“大”或“小”)时,物体的散热越快。
(3)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是( )
A.速度B.密度
C.功率D.效率
(4)一个物体温度为,周围环境温度保持不变,此时物体的放热快慢为q,当物体温度降低到时,散热快慢为______q。
15.阅读下面短文,回答问题:
公元1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:如图31所示,把两根钢丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温;另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这电路叫“热电偶电路”。进一步的实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及接点D和G间的温度差有关。下表给出了通过实验测得的某铂铑合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的一组数据。
请根据以上资料数据回答:
(1)这样的热电偶实际上是一个电源,它是把______能转化为电能;
(2)通过观察上述实验表格中的数据,可以获得结论:____________,电路中的电流越大,且两者之间______正比;(选填“是”或“不是”)
(3)在热电偶电路中,产生热电流的条件是:电路是由______(选填“相同”或“不同”)材料的导体组成的闭合电路,在两个接点之间存在着__________________。
16.电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,且在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变。根据对称性原理,两个形状、尺寸、材质完全相同的金属带电球互相接触后,电荷将会重新分配,最终两球将带上等量同种电荷。法国物理学家库仑在探究电荷间相互作用力关系时,就利用以上规律使两个金属小球A、B带上等量同种电荷,然后利用扭秤装置得到了电荷间相互作用力的基本规律。为了纪念库仑的贡献,我们将静电荷之间的相互作用力称为库仑力,其大小满足以下特点:库仑力的大小与带电体(带电体尺寸远小于其间距,可视为点电荷)所带的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,即。根据以上材料,完成下列问题:
(1)三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为+q,球2的带电量为+nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间的库仑力的大小为F。现先使球3与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间的作用力大小仍为F,方向不变,则:n=_________;
(2)两个电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷位于同一直线上的A、B两点,若将另一个点电荷放在该直线上,可以使这三个点电荷都只在库仑力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是________(选填“正”或“负”)电荷,带电量为________。(真空环境,不受其他带电体影响)
17.阅读文章,回答下列问题:
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现,在温度差不太大的情况下(小于15℃),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示,则牛顿冷却定律可以表示为,其中是物体的温度,是环境的温度,k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,和物质种类无关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。
由于不同物质的比热容不同,即使散热快慢相同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热,内能减少,这种改变内能的方式叫做________;
(2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是________;
A.热值B.密度C.功率D.效率
(3)一个物体温度为30℃,周围环境温度保持20℃不变,此时物体的放热快慢为,当物体温度降低到29℃时,散热快慢为,则________;
(4)制作奶茶时需向一大杯滚烫的热茶中加入少量冷牛奶,为防止烫伤需要冷却后再饮用,下列两种制作方法中冷却速度较快的是________。
A.先将滚烫的热茶静置室温环境中冷却5min,然后再加少量冷牛奶
B.先将少量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后静置室温环境中冷却5min
18.阅读下列材料,回答问题。
1911年,荷兰物理学家昂尼斯(1853~1926)发现,水银的电阻率(表示单位长度单位横截面积的某种材料的电阻)并不像预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到4.15K(-269℃)附近时,水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物,在温度降到绝对零度附近某一特定温度时,它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象,能够发生超导现象的物质叫倔超导体。
超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)Tc、现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度关0.012K(约为-273℃),锌为0.75K(-272.4℃),铝为1.196K(约为-272℃),铅为7.193K(约为-266℃)。20世纪80年代初,米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性,他们的小组对一些材料进行了试验,于1986年在钡一钇一铜氧化物中发现了T=35K(-238.2℃)的超导电性。1987年,中国、美国、日本等国科学家在钡一记一铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性,使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。2009年10月10日,美国科学家合成物质(T14Ba),将超导温度提高到254K(-19.2℃),仅比冰的熔点低19.2℃,对于推广超导的实际应用具有极大的意义。在电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大缩小,进一步实现电子设备的微型化。
(1)通过本文的描述,“电阻率”是描述材料___________(选填“导电性能”或“导热性能”)的物理量;
(2)超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的___________通常用符号Tc来表示;
(3)2009年10月10日,美国科学家合成的物质(T14Ba)若温度在-19.2℃以下时,其电阻几乎为___________;
(4))请你分析:在实际应用中,超导现象更适合应用于哪个实例中?___________(请填写选项字母)
A.电暖器 B.电饭煲 C.高速计算机的集成电路芯片
19.阅读《全反射与光导纤维》回答问题:
全反射与光导纤维
1870年,英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验:如图1所示,让一股水流从玻璃杯侧壁的细口自由流出,以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现,细光束不是穿出这股水流射向空气,而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播,这是光的全反射造成的结果。
当光从光密介质(如水、玻璃等)斜射入光疏介质(如空气等)时,同时发生折射和反射,折射角大于入射角。如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。当入射角增大到某一角度时,折射角会先增大到90°,此时,折射光完全消失,只剩下反射光,这种现象叫光的全反射,如图2所示,这时的入射角叫作临界角。
华裔物理学家高锟正是依据这一原理,提出用光导纤维(简称光纤)传递信息的设想,并因此获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤由内芯和外套两部分组成,如图3所示。当光从内芯射向外套时,会在内芯与外套的界面上发生全反射,于是光会在内芯中沿着锯齿形路线传播,使光从光纤的一端传向另一端。
光纤在现代技术中有着广泛的应用。如果把光纤集成束,使纤维在两端排列的相对位置一样,图像就可以从一端传到另一端,如图4所示。医学上用这种光纤制成内窥镜,用来检查人体胃、肠等脏器内部。此外,光也可以像无线电波那样,作为载体来传递信息。载有声音、图像数字信号的激光从光纤一端输入,就可以传到千里之外的另一端,实现光纤通信。
目前,我国已进入全面应用光纤通信的时代,已建成的光缆线路与通信卫星、微波接力站、普通电缆相结合,构成了现代国家的“神经系统”。
(1)光从空气斜射入玻璃时,________(选填“能”或“不能”)发生全反射现象;
(2)光纤传递信息是利用了光的________现象;
(3)光纤的内芯和外套相比,内芯属于________(选填“光疏”或“光密”)介质;
(4)请你举例说出光纤在生活中的一个应用:________。
20.阅读材料,回答问题:
奔跑的水滴滴入温度比沸点略高的热锅中,很快就汽化了。当把锅加热到温度很高时,水滴锅中后会不停滚动,到处乱跑,这个过程能持续几十秒甚至几分钟,这种现象就是莱顿弗罗斯现象,也叫莱顿弗罗斯特效应(莱氏效应)。
1732年荷兰物理学家赫尔曼首先发现了莱顿弗罗斯特现象,因德国科学家莱顿弗罗斯特的深入研究而得名。1756年,莱顿弗罗斯特深入研究后发现:当水或其它液体接触炙热物体表面时,接触处的液体急剧汽化,形成一层蒸汽膜,蒸汽托住液滴,使液滴与物体表面分离,蒸汽的溢出会导致液滴的滚动。当物体温度达到莱顿弗罗斯特点(Leiden-frstpint)时,液体便会产生莱顿弗罗斯特现象,粗略测量水在平底锅中的莱顿弗罗斯特点约为193,莱顿弗罗斯特现象也适用于固体。
莱氏效应主要应用于航天科学。生活中,厨师热锅时,会向锅里滴几滴水来判断锅是否够热。在传统的过火堆仪式中,表演者先沾湿双脚,光脚快速走过火堆,而不易被烫伤。2014年,旨在关注渐冻人症(ALS)的“冰桶挑战”活动风靡全球,但俄罗斯科学家安东科诺瓦洛夫似乎觉得还不够劲,他把一桶零下196的液氮倒在头上,人却安然无恙。(以上危险活动,非专业人士切不可尝试!)
(1)莱氏效应表明,水蒸气的导热性能比水_________(选填“好”或者“差”);
(2)发生莱氏效应时,水的沸点_________(选填“升高”、“不变”或者“降低”);
(3)挑战者将液氮浇在身上,人却安然无恙,是因为液氮_________(填写物态变化名称)成氮蒸气对人体起到了保护作用;
(4)下列说法正确的是________。
A.只有液体才能发生莱氏效应
B.锅的温度越高,滴入锅中的水汽化就越快
C.只要锅的温度高于水的沸点就能发生莱氏效应
D.发生莱氏效应时水的汽化速度减缓题型概述
初中物理中关于物理学家与物理学史的题目,是北京中考常见题型之一,主要考查学生对重要科学家及其贡献的记忆。这类题目通常以选择题、填空题或简答题形式出现,解题关键在于准确记忆、清晰区分、合理推理。
考向分类
考向 物理学家与物理学史。
技巧点拨
1. 将物理学家按研究领域分类记忆,避免混淆。
(1)力学:伽利略、牛顿、阿基米德、胡克;
(2) 电学与磁学:欧姆、焦耳、奥斯特、法拉第、安培;
(3)热学与光学:牛顿(光的色散)、开尔文(绝对零度);
(4)近代物理:爱因斯坦(相对论)、普朗克(量子论)。
2. 关键词匹配法
题目常以“最早”“首次”“发现”“提出”等词引导,需精准对应。例如,
“最早测出大气压” → 托里拆利;
“发现电磁感应” → 法拉第;
“提出日心说” → 哥白尼(注意不是伽利略)。
3. 结合实验与现象记忆:将科学家与其标志性实验或现象绑定记忆。例如,
马德堡半球实验 → 证明大气压存在(奥托·冯·格里克);
比萨斜塔实验 → 伽利略验证自由落体。
物质
水
酒精
煤油
冰
钢、铁
铜
比热容
方法
技能
初中物理中,物理学史是中考常考但易被忽视的得分点,掌握关键科学家及其贡献,不仅能应对选择、填空题,还能在综合题中提升答题深度。
1. 熟记“人物—成就”对应关系,避免混淆。
2. 注意综合应用题中的背景引入。在实验题或阅读题中,常以物理学史作为情境导入,需结合史实理解实验设计逻辑。
3. 按照时间线梳理。从17世纪伽利略到19世纪电磁学发展,再到20世纪量子论与相对论,形成清晰脉络。
核心知识总结
国籍
物理学家
画像
贡献(初中有关知识)
英国
牛顿
牛顿第一定律;万有引力定律;光的色散等
焦耳
焦耳定律Q=I2Rt
法拉第
发现电磁感应现象(磁生电)
汤姆逊
发现电子(电子带负电)
卢瑟福
原子核式结构模型
德国
欧姆
欧姆定律I=U/R
意大利
伽利略
阻力对物体运动的影响;发现“摆的等时性”
托里拆利
首先测量出大气压的数值(托里拆利实验)
法国
安倍
安培定则(右手螺旋定则)
帕斯卡
帕斯卡定律、压强单位pa
丹麦
奥斯特
电流的磁效应(电生磁)
古希腊
阿基米德
阿基米德原理;杠杆平衡条件
中国
沈括
磁偏角(地磁两极与地理两极不重合)
两点间的温度差/℃
0
1
100
200
300
500
电路中电流/A
0.00
0.01
0.64
1.42
2.29
4.17
两接点间的温差/℃
0
1
100
200
300
500
电路中的电流/10⁻¹A
0.00
0.01
0.64
1.42
2.29
4.17
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