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融入物理学史的物理试题解析

“物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、结构、特性、规律和本质的历程。它包含了认识论和方法论的因素，包含着深刻的物理思想和观念的变革，包含着探索者的思索、创造、艰辛与悲欢。认识的历史发展，比起教科书上知识编排的逻辑体系，有着更多的矛盾，更为丰富多彩，复杂曲折，因而也包含了丰富的‘教书育人’的教育因素。”物理学史中蕴含着丰富的教育教学价值，将物理学史引入高中物理课堂，可以为物理教学增加一个历史的维度与视角。在高中物理教学中，教师可以通过借鉴、展示、融入、讲述等方式引入物理学史，从而帮助教师建构物理教学的逻辑结构、还原物理知识的发现过程、渗透物理学科的思想方法、彰显物理学科的人文精神【参考文献】。

1.关于物理史实，下列说法正确的是（A）

A.无论是亚里士多德，还是伽利略和笛卡尔，都没有提出力的概念，是牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”

B.开普勒研究第谷的天文记录资料发现了行星运动三大定律，并测出了万有引力常量

C.库仑利用扭秤装置测出了带电小球之间的作用力，提出了库仑定律，并测出了静电力常量k

D.安培首先发现了通电导线周围存在着磁场，并且总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系

【解析】A．无论是亚里士多德，还是伽利略和笛卡尔，都没有提出力概念，是牛顿将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，故A正确；B．开普勒研究第谷的天文记录资料发现了行星运动三大定律，卡文迪许测出了万有引力常量，故B错误；C．库仑利用扭秤装置测出了带电小球之间的作用力，提出了库仑定律，由于库仑那个年代，还不知道怎样测量物体所带的电荷量，甚至连电荷量的单位都没有，所以库仑并没有测出静电力常量，故C错误；D．奥斯特首先发现了通电导线周围存在着磁场，安培总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系，故D错误。故选A。

【思路】借鉴物理学史，建构物理教学的逻辑结构。新课程改革要求开展“大单元教学”，以更好地落实物理学科核心素养要求。物理教材一般都是按照知识逻辑来进行编排的，教师在教学中一般都是根据教材的编排顺序来安排课堂教学的逻辑结构，但是也有部分教材的逻辑结构不太清晰，教师如果只是依据教材体系，很难厘清教学的逻辑结构。此时，就需要物理教师能够深入研究物理学史，从更高的学科视角审视教材，才能有效地建构起物理教学的逻辑结构。

2.下列各叙述中，正确的是（A）

A.竖直向下射向赤道的带正电宇宙射线受到向东的洛伦兹力作用

B.法拉第最先发现通电导线周围存在磁场

C.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

D.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度E=，电容C=，加速度a=都是采用比值法定义的

【解析】A．赤道处磁场的方向向北，根据左手定则可知，赤道处竖直向下射向赤道的带正电的宇宙射线受到的洛伦兹力向东，故A正确；B．奥斯特最先发现通电导线周围存在磁场，故B错误；C．伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故C错误；D．电场强度E=，电容C=都是采用了比值法定义，加速度a=是加速度的决定式，不是比值定义法，故D错误。故选A。

【思路】展示物理学史，还原物理知识的发现过程。深度教学理论认为，“知识是有待发育的精神种子，学生学习知识的过程根本上说是知识作为精神种子发育成为个体的思想、智慧和美德的过程”。知识的背后蕴藏着丰富的文化背景与精神意义，而教材上的物理知识往往都是高度浓缩的，只有借助物理学史回归知识产生的历史现场，才能还原知识的发现过程，才能发现知识的伟大意义。

3.如图所示，涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法正确的是（C）

A.库仑利用图甲实验精确测出了元电荷e的值

B.法拉第利用图乙实验，发现了电流周围存磁场

C.伽利略根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因

D.牛顿利用图丁实验，总结出：自由落体运动是匀变速直线运动

【解析】A．库仑利用图甲实验发现了库仑定律，密立根测出元电荷e的值，选项A错误；B．奥斯特利用图乙实验，发现了电流周围存在磁场，选项B错误；C．伽利略根据图丙理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，选项C正确；D．伽利略利用图丁实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动，选项D错误。故选C。

4.物理学中的万有引力定律、电荷间的相互作用定量规律、电流的磁效应、原子核天然放射性现象由不同的物理学家探究发现，他们依次是（D）

A.开普勒、库仑、洛伦兹、贝克勒尔

B.牛顿、库仑、奥斯特、卢瑟福

C.卡文迪许、库仑、奥斯特、卢瑟福

D.牛顿、库仑、奥斯特、贝克勒尔

【解析】牛顿发现了万