方法05 逆向思维法、放大法、类比法、归纳法、理想模型法、比值定义法在物理学中的应用（重难专练）（全国通用）2026年高考物理二轮复习讲练测

方法05 逆向思维法、放大法、类比法、归纳法、理想模型法、比值定义法在物理学中的应用 1.逆向思维法 逆向思维是打破常规，从问题的相反方向或最终状态出发进行推理。在物理学中，它常用于简化复杂过程或破解思维定势。 运动学逆推：将末速度为0的匀减速直线运动，逆向视为初速度为0的匀加速运动，使计算简化。 时间反演对称性：在分析碰撞、抛体运动时，想象将录像倒放，其路径依然符合物理规律（不计耗散），这常用于过程分析。 解题应用：如“追击问题”中假设两者最终相遇，反推需满足的条件。它培养了一种“倒过来想”的灵活性。 2.放大法 放大法是将不易直接观测的微小物理量（形变、角度、效应） 通过某种方式累积或放大，使之变得易于观测和测量。这是实验设计的精髓。 经典实验：卡文迪许扭秤实验通过光点的极大偏转，放大了万有引力引起的微小扭转，从而“称量”了地球质量。 日常仪器：螺旋测微器、游标卡尺将长度放大；指针式电表将电流力矩放大；光学杠杆将微小形变转化为光路变化。放大法是人类超越感官极限的钥匙。 3.类比法 类比法是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相似或相同，推出它们在其他方面也可能相似。它是提出假说、建立新理论、辅助理解的重要桥梁。 水流与电流：用水压类比电压，水流类比电流，水管阻力类比电阻，是理解电路概念的经典入门模型。 引力场与电场：库仑定律与万有引力定律在数学形式上的高度相似，使得重力势能与电势能、引力场与电场的学习可以相互借鉴。 声波与光波：都有反射、折射、干涉、衍射现象，尽管本质不同，但波动形式的类比极大助力了理解。 4.归纳法 归纳法是从个别到一般，从一系列具体实验事实或观测数据中概括出普遍物理规律的方法。它是实验物理学的根基。 经典案例：伽利略通过斜面实验归纳出惯性原理；开普勒分析第谷的海量天文数据，归纳出行星运动三大定律。 局限性：归纳法得出的结论需要进一步的实验检验和理论演绎（如牛顿从开普勒定律演绎出万有引力定律）。它开启发现，但不终结真理。 5.理想模型法 理想模型法是抓住问题的主要因素，忽略次要因素，抽象出理想化的物理模型。这是物理学简化和定量研究世界的核心。 对象模型：质点、点电荷、理想气体、光滑平面、绝对黑体等，它们摒弃了形状、大小、摩擦等复杂细节。 过程模型：匀速直线运动、自由落体、简谐振动、绝热过程等，它们设定了理想化的条件。 意义：没有理想模型，就无法建立精确的数学公式。所有物理定律都是在一定模型下成立的。 6.比值定义法 比值定义法是用两个或多个物理量的比值来定义一个新的物理量。该方法定义的量，往往反映了物质或相互作用的某种本质属性，且与定义量无关。 特点：定义的物理量由物质或场本身决定（如密度由物质决定，场强由电场决定），与用于测量的Δs、m、q等无关。这与决定式（如R=ρL/S）有根本区别。 总结：这些思维方法共同构成了物理学的认知图谱。理想模型是构建理论的起点，比值定义是量化概念的基石，归纳法从数据中提炼规律，类比法在新领域拓展认知，放大法在实验中捕捉证据，逆向思维在解题中另辟蹊径。掌握这些方法，才能真正领悟物理学的思想精髓，而不只是记住公式和结论。 一、单选题 1．神舟飞船返回地面时，在距离地面1m处启动着陆反推发动机，使飞船匀减速竖直下落，接触地面时的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段，下列说法正确的是（　　） A．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 B．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 C．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 D．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 2．在一次物理探究课中，宋老师让同学们总结研究物理问题的方法，同学们小组讨论总结，积极发言，得出以下研究物理问题的方法：理想化法、比值定义法、控制变量法、极限法、类比法、假设法，逆向思维法、图像法、特殊值法、排除法、对称法、等效法等。然后，宋老师让同学们举例说明，以下发言同学的说法不正确的是（　　） A．赵爽的发言：有时可以把物体看成质点，应用了理想化法 B．卞文彬的发言：在定义重心的概念时，应用了等效法 C．李浩的发言：在推导匀变速运动位移公式时，应用了极限法 D．张志辉的发言：刹车类问题中，有时可以把车看成初速度为零的匀加速直线运动，应用了逆向思维法 3．物体以初速度竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，则对上升过程，下列说法错误的是（　　） A．物体上升的最大高度为45m B．物体速度改变量的大小为30m/s，方向竖直向下 C．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为3：2：1 D．物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比为5：8：9 4．下列说法中正确的是（ ） A．“交流电的有效值”用的是等效替代的方法 B．探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是反证的方法 C．电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比 D．“如果电场线与等势面不垂直，在等势面上移动电荷时电场力就要做功”用的是控制变量的方法 5．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法；定义加速度用到比值法，加速度与和无关。 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法 D．将末速度为零的匀减速直线运动看成做反向初速度为零的匀加速直线运动用到的是逆向思维法 6．关于物理学的研究方法，下列说法正确的是（　　） A．速度的定义利用了类比的思想 B．加速度的定义利用了比值定义法 C．重心的概念建立利用了理想化模型 D．伽利略在研究自由落体运动规律时利用了纯推理的方法 7．场是一种客观存在的物质，卫呈与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。与电场强度类似，可以引入引力场强度来描述引力场的强弱。若地球质量为M，卫星质量为m，则“高分十三号”卫星在运动过程中，所经各点的引力场强度的大小（　　） A．与M、m都有关 B．与M有关，与m无关 C．与M、m都无关 D．与M无关，与m有关 8．如图所示为库仑电摆实验装置示意图，其中G为用四根玻璃棒支撑起的带电大铜球，C为虫胶制作的轻质细杆，用单根蚕丝S悬挂在与铜球球心等高处，细杆左端贴有金属箔片并使其带上与铜球异号的电荷，然后使细杆绕悬丝摆动起来，改变箔片与铜球球心的距离r，测量不同情况下电摆的摆动周期T．库仑设想，如果异种电荷之间相互作用力与万有引力类似——满足平方反比规律，则T与r的关系，应和不同海拔高度处的单摆周期与单摆到地心的距离之间具有相同的规律，实验结果证实了他的猜想．关于库仑所采用的思维方法和实验结果，你认为正确的是（　　） A．微元累加法 B．等效替代法 C．T与r成正比 D．T与成正比 9．下列实验中所反映的物理思想方法属于“等效替代”的是（    ） A．甲图中观察微小形变实验 B．乙图中探究两个互成角度的力的合成规律 C．丙图中用牛顿管研究自由落体运动 D．丁图中伽利略理想斜面实验 10．人类对自然规律不懈探索的过程中，创造出了丰富的科学研究方法和思想。下列说法错误的是（　　） A．某些情况下，忽略物体的大小和形状，把它简化成一个有质量的点，采用了理想化模型的研究方法 B．当非常小时，可以把看作物体在时刻的瞬时速度，这里体现了极限思想 C．电容器的电容采用了比值定义法，表明所加电压越大，电容器的电容就越小 D．库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都运用了“小量放大”的思想 11．下列图片中涉及到的实验和物理思想方法，说法错误的是（　　） A．图甲，通过平面镜观察桌面的微小形变，该实验运用了微小放大的思想方法 B．图乙，作用在水桶上两个力的效果与一个力相同，体现了控制变量的思想方法 C．图丙，伽利略的斜面实验是通过逻辑推理把实际实验理想化的思想方法 D．图丁，通过v-t图像的面积表示位移运用了微元求和的思想方法 12．关于下列两个实验说法正确的是（　　） A．甲实验体现了放大思想 B．乙实验体现了极限思想 C．甲图中F向下使刻度尺上的光点上移 D．甲图中由于F的作用，M、N两平面镜偏转了角，则射到刻度尺上的光线偏转的角度是 13．关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是（　　） A．点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场 C．法拉第发现了电流的磁效应 D．电场强度，电容，电流都是采用比值法定义 14．下列关于物理思想方法说法正确的是（　　） A．将带电体看作点电荷，是运用了等效替代法 B．、、均运用了比值定义法 C．根据平均速度，当时，求解瞬时速度体现了极限的思想 D．实验“探究向心力大小的表达式”和“探究平抛运动的特点”均采用了控制变量法 15．与静止点电荷的电场类似，地球周围也存在引力场，引力做功与路径无关，所以可定义引力场强度和引力势。设地球的质量为M，地球半径为R，引力常量为G，质量为m的质点距地心距离为r（）时，引力势能为（取无穷远处为势能零点）。下列说法正确的是（　　） A．距地心r处，地球的引力场强度大小为 B．距地心r处，地球的引力势为 C．r增大，引力场强度和引力势均增大 D．r增大，引力场强度和引力势均减小 二、多选题 16．下列关于物理思想与方法的说法中正确的是（　　） A．如图甲，“探究向心力大小的表达式”实验采用了转化放大法 B．如图乙，“卡文迪许扭秤实验”测量引力常量采用了理想模型法 C．如图丙，利用蜡块和玻璃管研究合运动和分运动时采用了等效替代的思想 D．如图丁，“探究平抛运动的在竖直方向上的分运动”的实验中，采用了比较研究法 17．北宋文学家欧阳修有句名言：任其事必图其效；欲责其效，必尽其方。这句话的意思是：承担一工作，必定要考虑工作的成效，想要求得工作的成效，尽可能采用好的方式方法。学习和研究物理问题更加需要科学思想方法的指引，对下面列举的物理研究过程采用的思想方法，其中认识正确的是（　　） A．瞬时速度概念的建立体现了等效替代的方法 B．质点概念的引入运用了理想化模型的方法 C．探究加速度与力、质量的关系的实验，采用了理想实验的方法 D．伽利略对自由落体运动进行系统研究，运用了实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法 18．在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，如：理想模型法、极限法、控制变量法、放大法等。关于物理学研究方法，下列叙述正确的是（　　） A．通过平面镜观察桌面微小形变，采用了放大法 B．重心和质点概念的建立都采用了“等效替代”方法 C．加速度概念的建立采用了“比值定义法” D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论，运用了理想模型法 19．物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A．图甲利用“放大法”观察桌面的微小形变 B．图乙伽利略在研究自由落体运动的规律时，只通过实验探究法得到结论 C．图丙将F看成F1、F2的合力，采用了“理想化模型法” D．图丁把匀变速直线运动的v-t图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“微元法” 20．下列四幅图中，体现了等效替代思想的是（　　） A．甲图研究地球绕太阳公转时把地球视为质点 B．乙图研究F、与的关系 C．丙图通过平面镜观察桌面的微小形变 D．丁图表示物体所受重力作用在重心上 21．关于物理思维方法正确的是（　　） A．构建点电荷模型时用到了理想化法 B．真空中点电荷的电场强度用到了比值定义法 C．研究等势面和电场线关系时用到了极限法 D．在研究电容器电容影响因素时用到了控制变量法 22．物理学中，常通过两个物理量的比值来表征研究对象的某种固有性质，这种科学的定义方法被称为比值定义法。下列物理量的研究过程中，采用了比值定义法的是（　　） A． B． C． D． 23．类比是一种常用的研究方法。在利用图像研究匀变速直线运动的位移时，我们可以把运动过程按横轴t划分为很多足够小的小段，用细长矩形的面积之和代表物体的位移x，如图所示。类比上述的方法，我们可以分析其他问题。下列说法正确的是（　　） A．若横轴表示时间t，纵轴表示加速度a，一定可以求得物体的速度 B．若横轴表示时间t，纵轴表示加速度a，一定可以求得物体的速度变化量 C．若横轴表示位移x，纵轴表示合外力F，一定可以求得合外力做的功W D．若横轴表示位移x，纵轴表示合外力F，一定可以求得物体的末动能 三、实验题 24．归纳式探究——研究带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期： 磁场的强弱用磁感应强度来表示，符号为B，单位是特斯拉，符号为T，强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。物体在以某点为圆心半径为r的圆周上运动，即物体运动时其轨迹是圆周的运动叫圆周运动。如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做匀速圆周运动，即做圆周运动物体的速度大小不变。 (1)现有带电粒子在匀强磁场做匀速圆周运动，带电粒子的质量m、带电荷量q、磁场的磁感应强度B以及带电粒子的运动周期T数据如下表所示： 次数 1 1.0 2 1.0 3 0.5 4 1.0 则带电粒子的运动周期公式为 。 (2)探究过程中所采用的研究方法是 法和归纳法。 四、综合题 类比 类比是一种常用的物理研究方法。 25．近期由于房价调控，上海房价下降呈现减缓趋势。一位同学将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”，将房价的“下降”类比成运动中的“减速”，据此类比方法，你觉得“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的速度 ，加速度 。（两空均选填“不变”、“减小”、“增大”） 26．功是力在空间上的积累，类比于此，根据定义分析下列哪个说法符合这种规律（    ） A．位移是速度对时间的积累 B．速度是加速度对时间的积累 C．力是质量对加速度的积累 D．滑动摩擦力是摩擦系数对正压力的积累 27．电场与重力场有很多类似之处，例如重力势能与电势能。电场中某点的电势定义为：该点检验电荷所具有的电势能与所带电量之比。当选取无穷远处为零电势点时，电场中距离场源点电荷r处的P点的电势（式中k为静电力常数，q为点电荷所带电量）。若取距该场源电荷为R的球面处为零电势点，则P点电势为（    ） A． B． C． D． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 方法05 逆向思维法、放大法、类比法、归纳法、理想模型法、比值定义法在物理学中的应用 1.逆向思维法 逆向思维是打破常规，从问题的相反方向或最终状态出发进行推理。在物理学中，它常用于简化复杂过程或破解思维定势。 运动学逆推：将末速度为0的匀减速直线运动，逆向视为初速度为0的匀加速运动，使计算简化。 时间反演对称性：在分析碰撞、抛体运动时，想象将录像倒放，其路径依然符合物理规律（不计耗散），这常用于过程分析。 解题应用：如“追击问题”中假设两者最终相遇，反推需满足的条件。它培养了一种“倒过来想”的灵活性。 2.放大法 放大法是将不易直接观测的微小物理量（形变、角度、效应） 通过某种方式累积或放大，使之变得易于观测和测量。这是实验设计的精髓。 经典实验：卡文迪许扭秤实验通过光点的极大偏转，放大了万有引力引起的微小扭转，从而“称量”了地球质量。 日常仪器：螺旋测微器、游标卡尺将长度放大；指针式电表将电流力矩放大；光学杠杆将微小形变转化为光路变化。放大法是人类超越感官极限的钥匙。 3.类比法 类比法是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相似或相同，推出它们在其他方面也可能相似。它是提出假说、建立新理论、辅助理解的重要桥梁。 水流与电流：用水压类比电压，水流类比电流，水管阻力类比电阻，是理解电路概念的经典入门模型。 引力场与电场：库仑定律与万有引力定律在数学形式上的高度相似，使得重力势能与电势能、引力场与电场的学习可以相互借鉴。 声波与光波：都有反射、折射、干涉、衍射现象，尽管本质不同，但波动形式的类比极大助力了理解。 4.归纳法 归纳法是从个别到一般，从一系列具体实验事实或观测数据中概括出普遍物理规律的方法。它是实验物理学的根基。 经典案例：伽利略通过斜面实验归纳出惯性原理；开普勒分析第谷的海量天文数据，归纳出行星运动三大定律。 局限性：归纳法得出的结论需要进一步的实验检验和理论演绎（如牛顿从开普勒定律演绎出万有引力定律）。它开启发现，但不终结真理。 5.理想模型法 理想模型法是抓住问题的主要因素，忽略次要因素，抽象出理想化的物理模型。这是物理学简化和定量研究世界的核心。 对象模型：质点、点电荷、理想气体、光滑平面、绝对黑体等，它们摒弃了形状、大小、摩擦等复杂细节。 过程模型：匀速直线运动、自由落体、简谐振动、绝热过程等，它们设定了理想化的条件。 意义：没有理想模型，就无法建立精确的数学公式。所有物理定律都是在一定模型下成立的。 6.比值定义法 比值定义法是用两个或多个物理量的比值来定义一个新的物理量。该方法定义的量，往往反映了物质或相互作用的某种本质属性，且与定义量无关。 特点：定义的物理量由物质或场本身决定（如密度由物质决定，场强由电场决定），与用于测量的Δs、m、q等无关。这与决定式（如R=ρL/S）有根本区别。 总结：这些思维方法共同构成了物理学的认知图谱。理想模型是构建理论的起点，比值定义是量化概念的基石，归纳法从数据中提炼规律，类比法在新领域拓展认知，放大法在实验中捕捉证据，逆向思维在解题中另辟蹊径。掌握这些方法，才能真正领悟物理学的思想精髓，而不只是记住公式和结论。 一、单选题 1．神舟飞船返回地面时，在距离地面1m处启动着陆反推发动机，使飞船匀减速竖直下落，接触地面时的速度几乎为零。将最后1m长的距离分成相等的两段，下列说法正确的是（　　） A．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 B．飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为 C．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 D．飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为 【答案】C 【详解】飞船匀减速竖直下落至速度为零，可视为逆向的初速度为零的匀加速直线运动。 在初速度为零的匀加速直线运动中，通过连续相等位移的时间比为 ，则将飞船最后1m长的距离分成相等的两段时，对应的时间比为 AB．，位移相等，故平均速度与时间成反比，则飞船依次通过两段相等距离的平均速度之比为，故AB错误； CD．速度变化量，加速度恒定，则速度变化量之比与时间成正比，故飞船依次通过两段相等距离的速度变化量之比为，C正确，D错误。 故选 C。 2．在一次物理探究课中，宋老师让同学们总结研究物理问题的方法，同学们小组讨论总结，积极发言，得出以下研究物理问题的方法：理想化法、比值定义法、控制变量法、极限法、类比法、假设法，逆向思维法、图像法、特殊值法、排除法、对称法、等效法等。然后，宋老师让同学们举例说明，以下发言同学的说法不正确的是（　　） A．赵爽的发言：有时可以把物体看成质点，应用了理想化法 B．卞文彬的发言：在定义重心的概念时，应用了等效法 C．李浩的发言：在推导匀变速运动位移公式时，应用了极限法 D．张志辉的发言：刹车类问题中，有时可以把车看成初速度为零的匀加速直线运动，应用了逆向思维法 【答案】C 【详解】A．理想化法是通过突出主要因素，忽略次要因素，而将物体看成质点正是理想化法的应用，故A项正确，不符合题意； B．等效法是用一个简单模型等效替代复杂系统。重心是物体各部分重力的等效作用点，即将整个物体的重力效果等效于一个点，故B项正确，不符合题意； C．在推导匀变速运动位移公式时应用的方法图像法和微元法，并没有应用极限法，故C项错误，符合题意； D．逆向思维法是从问题相反方向思考，刹车类问题中，有时可以把车看成初速度为零的匀加速直线运动，是运用了逆向思维法，故D项正确，不符合题意。 故选C。 3．物体以初速度竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，则对上升过程，下列说法错误的是（　　） A．物体上升的最大高度为45m B．物体速度改变量的大小为30m/s，方向竖直向下 C．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为3：2：1 D．物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比为5：8：9 【答案】C 【详解】A．由题意，根据逆向思维，竖直上抛运动可等效看作反方向的自由落体运动。可得物体上升的最大高度为 故A正确； B．物体速度的改变量为 方向与g的方向相同，为竖直向下，故B正确； C．根据逆向思维，结合初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5，可知物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移为5∶3∶1，由可知，平均速度之比应为5∶3∶1，故C错误； D．由选项C分析可知，物体在第1s内、第2s内、第3s内的位移为5∶3∶1，由数学知识可得物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比为5：8：9，故D正确。 由于本题选择错误的，故选C。 4．下列说法中正确的是（ ） A．“交流电的有效值”用的是等效替代的方法 B．探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是反证的方法 C．电场强度是用比值法定义的，电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比 D．“如果电场线与等势面不垂直，在等势面上移动电荷时电场力就要做功”用的是控制变量的方法 【答案】A 【详解】A．交流电通过一电阻的效果和该交流电的有效值通过该电阻的效果相同，应用了等效替代，A正确； B．探究导体的电阻与材料、长度、粗细的关系，用的是控制变量法，B错误； C．电场强度是用比值法定义的，但是电场强度与外界因素无关，只和电场本身的因素有关，C错误； D．“如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功。”用的是假设法，D错误。 故选A。 5．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　） A．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法；定义加速度用到比值法，加速度与和无关。 C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫控制变量法 D．将末速度为零的匀减速直线运动看成做反向初速度为零的匀加速直线运动用到的是逆向思维法 【答案】C 【详解】A．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，A正确； B．根据速度定义式，当非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法；定义加速度用到比值法，加速度与和无关，B正确； C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法，C错误； D．将末速度为零的匀减速直线运动看成做反向初速度为零的匀加速直线运动用到的是逆向思维法，D正确。 本题选不正确项，故选C。 6．关于物理学的研究方法，下列说法正确的是（　　） A．速度的定义利用了类比的思想 B．加速度的定义利用了比值定义法 C．重心的概念建立利用了理想化模型 D．伽利略在研究自由落体运动规律时利用了纯推理的方法 【答案】B 【详解】A．速度的定义式是通过位移变化量与时间变化量的比值定义速度，利用了比值定义法，而非类比的思想，故A错误； B．加速度的定义式同样通过速度变化量与时间变化量的比值定义加速度，利用了比值定义法，故B正确； C．重心是物体各部分所受重力的等效作用点，利用了等效替代的思想，而非理想化模型，故C错误； D．伽利略在研究自由落体运动规律时，通过斜面实验结合数学推理得出结论，利用了实验与逻辑推理结合的科学方法，而非纯推理，故D错误。 故选B。 7．场是一种客观存在的物质，卫呈与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。与电场强度类似，可以引入引力场强度来描述引力场的强弱。若地球质量为M，卫星质量为m，则“高分十三号”卫星在运动过程中，所经各点的引力场强度的大小（　　） A．与M、m都有关 B．与M有关，与m无关 C．与M、m都无关 D．与M无关，与m有关 【答案】B 【详解】采用类比法，对比点电荷场强公式 可知，卫星在运动过程中，所经各点的引力场强度的大小与M和到地心的距离r有关，与m无关。 故选B。 8．如图所示为库仑电摆实验装置示意图，其中G为用四根玻璃棒支撑起的带电大铜球，C为虫胶制作的轻质细杆，用单根蚕丝S悬挂在与铜球球心等高处，细杆左端贴有金属箔片并使其带上与铜球异号的电荷，然后使细杆绕悬丝摆动起来，改变箔片与铜球球心的距离r，测量不同情况下电摆的摆动周期T．库仑设想，如果异种电荷之间相互作用力与万有引力类似——满足平方反比规律，则T与r的关系，应和不同海拔高度处的单摆周期与单摆到地心的距离之间具有相同的规律，实验结果证实了他的猜想．关于库仑所采用的思维方法和实验结果，你认为正确的是（　　） A．微元累加法 B．等效替代法 C．T与r成正比 D．T与成正比 【答案】C 【详解】AB．库仑用的是类比法，故AB错误； CD．联立和，有 故C正确、D错误。 故选C。 9．下列实验中所反映的物理思想方法属于“等效替代”的是（    ） A．甲图中观察微小形变实验 B．乙图中探究两个互成角度的力的合成规律 C．丙图中用牛顿管研究自由落体运动 D．丁图中伽利略理想斜面实验 【答案】B 【详解】A．甲图中观察微小形变实验是微小量放大法，选项A错误； B．乙图中探究两个互成角度的力的合成规律是等效替代法，选项B正确； C．丙图中用牛顿管研究自由落体运动是理想模型法，选项C错误； D．丁图中伽利略理想斜面实验用的是理想实验法，选项D错误。 故选B。 10．人类对自然规律不懈探索的过程中，创造出了丰富的科学研究方法和思想。下列说法错误的是（　　） A．某些情况下，忽略物体的大小和形状，把它简化成一个有质量的点，采用了理想化模型的研究方法 B．当非常小时，可以把看作物体在时刻的瞬时速度，这里体现了极限思想 C．电容器的电容采用了比值定义法，表明所加电压越大，电容器的电容就越小 D．库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都运用了“小量放大”的思想 【答案】C 【详解】A． 忽略物体的大小和形状，将其简化为有质量的点（质点模型），是理想化模型的研究方法，该方法在物理学中广泛应用（如质点），故A正确； B． 瞬时速度定义为当时间间隔 时平均速度 的极限，该表述体现了极限思想（微积分基础），故B正确； C． 电容 采用比值定义法，但电容是电容器本身的固有属性（由极板形状、介质等决定），与电压 无关；电压增大时，电荷量 同比例增大，电容 保持不变，故C错误； D． 库仑扭秤（测量静电力）和卡文迪什扭秤（测量万有引力）均通过微小扭转角的放大效应测量微弱力，体现了“小量放大”的思想，故D正确。 本题要求选出错误选项，故选C。 11．下列图片中涉及到的实验和物理思想方法，说法错误的是（　　） A．图甲，通过平面镜观察桌面的微小形变，该实验运用了微小放大的思想方法 B．图乙，作用在水桶上两个力的效果与一个力相同，体现了控制变量的思想方法 C．图丙，伽利略的斜面实验是通过逻辑推理把实际实验理想化的思想方法 D．图丁，通过v-t图像的面积表示位移运用了微元求和的思想方法 【答案】B 【详解】A．利用激光和平面镜观察桌面的微小形变，借助光路偏转得到较明显的变化，运用了“微小量放大”的思想，故A正确； B．用一个合力等效替代两个力，体现了“等效替代”的思想方法，故B错误； C．伽利略的斜面实验是通过逻辑推理把实际实验理想化的思想方法，故C正确； D．通过把物体的图像分段，求出各小段位移并相加，实质上是利用“微元求和”的思想方法来求总位移，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 12．关于下列两个实验说法正确的是（　　） A．甲实验体现了放大思想 B．乙实验体现了极限思想 C．甲图中F向下使刻度尺上的光点上移 D．甲图中由于F的作用，M、N两平面镜偏转了角，则射到刻度尺上的光线偏转的角度是 【答案】A 【详解】A．甲实验是观察桌面微小形变的装置，桌面的微小形变导致平面镜M的倾角发生微小变化，根据光的反射定律，入射光线方向不变时，反射光线方向的偏转角是平面镜转动角度的两倍；通过较长的光路，这个微小的角度变化被转换成光点在刻度尺上一个较大的位移，这种将微小量转换成可观测的大量的方法，体现了物理学中的放大思想，故A正确； B．乙实验是通过观察细管中液面的高度变化来显示玻璃瓶的微小形变。当用手挤压玻璃瓶时，瓶子的体积发生微小变化，由于细管的横截面积很小，微小的体积变化会导致液面高度发生显著的变化。这也是一种将微小形变放大的方法，体现了放大思想，故B错误； C．在甲图中，当力F向下作用时，桌面会向下凹陷，导致平面镜M的支架向内倾斜，即M镜绕其支撑点顺时针转动。根据光的反射定律，入射光线方向不变，当平面镜顺时针转过一个角度时，反射光线将顺时针转过两倍的角度，即反射光线会向下偏转，因此刻度尺上的光点会下移，故C错误； D．在甲图中，光线经过了两次反射。当桌面形变导致N镜和M镜都偏转了θ角时，最终的反射光线的偏转角是4θ，故D错误。 故选A。 13．关于物理学史和物理思想方法，下列说法正确的是（　　） A．点电荷、电流元、弹簧振子、单摆都是理想模型 B．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场 C．法拉第发现了电流的磁效应 D．电场强度，电容，电流都是采用比值法定义 【答案】A 【详解】A．点电荷、电流元、弹簧振子、单摆均为理想模型：点电荷忽略大小和形状，电流元为电流的基元单元，弹簧振子忽略弹簧质量和摩擦，单摆忽略摆线质量和空气阻力。这些均是通过抽象和简化建立的理想模型，故A正确； B．麦克斯韦电磁理论指出，变化的电场能激发出磁场。但均匀变化的电场（即电场变化率恒定）产生的是恒定磁场，而非变化的磁场，故B错误； C．电流的磁效应（电流产生磁场）由奥斯特于1820年发现；法拉第的主要贡献是电磁感应现象（变化的磁场产生电流），发现于1831年，故C错误； D．电场强度和电容是比值法定义（物理量定义为两个量的比值，且与定义量无关）。但电流是微观表达式，由定义式 推导而来，并非比值法定义，故D错误。 故选A。 14．下列关于物理思想方法说法正确的是（　　） A．将带电体看作点电荷，是运用了等效替代法 B．、、均运用了比值定义法 C．根据平均速度，当时，求解瞬时速度体现了极限的思想 D．实验“探究向心力大小的表达式”和“探究平抛运动的特点”均采用了控制变量法 【答案】C 【详解】A. 将带电体看作点电荷，是理想模型法的应用（忽略形状和大小，抽象为点），而非等效替代法（如合力替代分力），故A错误； B. （电流定义）和 （磁感应强度定义）运用了比值定义法（物理量由比值定义，与分子分母无关）；但 是牛顿第二定律的表达式（a由F和m决定），不是比值定义法，故B错误； C. 平均速度 在 时趋近瞬时速度，体现了极限思想（无限趋近的数学方法），故C正确； D. “探究向心力大小的表达式”采用控制变量法（控制质量、半径等变量）；但“探究平抛运动的特点”通常采用运动分解法（如水平匀速与竖直自由落体合成）或轨迹分析法，未采用控制变量法，故D错误。 故选C。 15．与静止点电荷的电场类似，地球周围也存在引力场，引力做功与路径无关，所以可定义引力场强度和引力势。设地球的质量为M，地球半径为R，引力常量为G，质量为m的质点距地心距离为r（）时，引力势能为（取无穷远处为势能零点）。下列说法正确的是（　　） A．距地心r处，地球的引力场强度大小为 B．距地心r处，地球的引力势为 C．r增大，引力场强度和引力势均增大 D．r增大，引力场强度和引力势均减小 【答案】B 【详解】A．由于点电荷电场强度大小关系为，对应到引力场应为，A错误； B．根据电势能与电势对应关系 可推断引力势能与引力势的对应关系 可知 B正确； CD．根据以上分析可知，随着r增大，引力场强度减小，但由于引力势是负数，因此将增大，CD均错误。 故选B。 二、多选题 16．下列关于物理思想与方法的说法中正确的是（　　） A．如图甲，“探究向心力大小的表达式”实验采用了转化放大法 B．如图乙，“卡文迪许扭秤实验”测量引力常量采用了理想模型法 C．如图丙，利用蜡块和玻璃管研究合运动和分运动时采用了等效替代的思想 D．如图丁，“探究平抛运动的在竖直方向上的分运动”的实验中，采用了比较研究法 【答案】CD 【详解】A．如图甲，“探究向心力大小的表达式”实验采用了控制变量法，选项A错误； B．如图乙，“卡文迪许扭秤实验”测量引力常量采用了放大法，选项B错误； C．如图丙，利用蜡块和玻璃管研究合运动和分运动时采用了等效替代的思想，选项C正确； D．如图丁，“探究平抛运动的在竖直方向上的分运动”的实验中，采用了比较研究法，选项D正确。 故选CD。 17．北宋文学家欧阳修有句名言：任其事必图其效；欲责其效，必尽其方。这句话的意思是：承担一工作，必定要考虑工作的成效，想要求得工作的成效，尽可能采用好的方式方法。学习和研究物理问题更加需要科学思想方法的指引，对下面列举的物理研究过程采用的思想方法，其中认识正确的是（　　） A．瞬时速度概念的建立体现了等效替代的方法 B．质点概念的引入运用了理想化模型的方法 C．探究加速度与力、质量的关系的实验，采用了理想实验的方法 D．伽利略对自由落体运动进行系统研究，运用了实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法 【答案】BD 【详解】A．瞬时速度概念的建立体现了极限的思想，A错误； B．质点概念的引入运用了理想化模型的方法，B正确； C．探究加速度与力、质量的关系的实验，采用了控制变量的方法，C错误； D．伽利略对自由落体运动进行系统研究，运用了实验和逻辑推理（包括数学演算）相结合的方法，D正确。 故选BD。 18．在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，如：理想模型法、极限法、控制变量法、放大法等。关于物理学研究方法，下列叙述正确的是（　　） A．通过平面镜观察桌面微小形变，采用了放大法 B．重心和质点概念的建立都采用了“等效替代”方法 C．加速度概念的建立采用了“比值定义法” D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是在实验的基础上经过抽象推理得出的结论，运用了理想模型法 【答案】AC 【详解】A．通过平面镜观察桌面微小形变，是利用了光点的位置变化，把微小形变放大，采用了放大法，A正确； B．引入“重心”概念时，运用了等效的思想，质点概念的建立采用了理想化模型的方法，故B错误； C．加速度概念的建立采用了“比值定义法”，故C正确； D．伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”，是理想实验，故D错误。 故选AC。 19．物理学是集科学知识、科学方法和科学思维为一体的学科。下列有关科学思维方法的叙述正确的有（　　） A．图甲利用“放大法”观察桌面的微小形变 B．图乙伽利略在研究自由落体运动的规律时，只通过实验探究法得到结论 C．图丙将F看成F1、F2的合力，采用了“理想化模型法” D．图丁把匀变速直线运动的v-t图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“微元法” 【答案】AD 【详解】A．图甲利用“放大法”观察桌面的微小形变，将不易观察的桌面的微小形变转换放大为经两次平面镜反射后在光屏上光斑的移动。故A正确； B．图乙伽利略的斜面实验是在可靠的事实为基础上，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出结论，故B错误； C．图丙将F看成F1、F2的合力，采用了“等效替代法”，故C错误； D．图丁把匀变速直线运动的图像分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，把各小段的位移相加代表物体在t内总位移，采用了“微元法”，故D正确。 故选AD。 20．下列四幅图中，体现了等效替代思想的是（　　） A．甲图研究地球绕太阳公转时把地球视为质点 B．乙图研究F、与的关系 C．丙图通过平面镜观察桌面的微小形变 D．丁图表示物体所受重力作用在重心上 【答案】BD 【详解】A.甲图研究地球公转时把地球视为质点是建立理想化模型，体现了理想化思想，A错误； B.乙图研究、与的关系，是合力作用效果与分力共同作用的效果相同，体现了等效替代思想，B正确； C.丙图通过平面镜观察桌面的微小形变是将微小量转化为宏观量，C错误； D.丁图表示物体所受重力作用在重心上，是将物体重力的作用全部集中到重力作用点，体现了等效替代思想，D正确。 故选BD。 21．关于物理思维方法正确的是（　　） A．构建点电荷模型时用到了理想化法 B．真空中点电荷的电场强度用到了比值定义法 C．研究等势面和电场线关系时用到了极限法 D．在研究电容器电容影响因素时用到了控制变量法 【答案】AD 【详解】A．点电荷是带电体的理想化模型，是根据研究的问题科学抽象的概念，所以构建点电荷模型时用到了理想化法，故A正确。 B．真空中点电荷的电场强度公式是通过库仑定律和电场强度公式推导得到的，并且场源电荷和到场源电荷的距离决定该点的电场强度大小，所以不是比值定义法，故B错误。 C．研究等势面和电场线关系时，是通过电场线与等势面垂直的几何关系分析研究的，未用到极限法，故C错误。 D．研究电容器电容的影响因素时，分别控制极板间距、极板正对面积、电介质等变量，逐一探究其对电容的影响，用到了控制变量法，故D正确。 故选AD。 22．物理学中，常通过两个物理量的比值来表征研究对象的某种固有性质，这种科学的定义方法被称为比值定义法。下列物理量的研究过程中，采用了比值定义法的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．电阻反映导体对电流的阻碍作用，与电流和电压无关，采用了比值定义法。故A正确； B．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面有关。是决定式。故B错误； CD．电容反映电容器储存电荷的能力，与有关，与无关。是决定式，定义式。故C错误，D正确。 故选AD。 23．类比是一种常用的研究方法。在利用图像研究匀变速直线运动的位移时，我们可以把运动过程按横轴t划分为很多足够小的小段，用细长矩形的面积之和代表物体的位移x，如图所示。类比上述的方法，我们可以分析其他问题。下列说法正确的是（　　） A．若横轴表示时间t，纵轴表示加速度a，一定可以求得物体的速度 B．若横轴表示时间t，纵轴表示加速度a，一定可以求得物体的速度变化量 C．若横轴表示位移x，纵轴表示合外力F，一定可以求得合外力做的功W D．若横轴表示位移x，纵轴表示合外力F，一定可以求得物体的末动能 【答案】BC 【详解】AB．由加速度公式可得 若横轴表示时间t，纵轴表示加速度a，类比可知细长矩形的面积之和代表物体速度变化量，只有知道初速度的情况下才能求出物体的速度v，故A错误，B正确； CD．由功的定义式W=Fx可知，若横轴表示位移x，纵轴表示合外力F，则细长矩形的面积之和代表合外力所做的功W，据动能定理 可知，只有知道初动能，才能求得物体的末动能，故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题 24．归纳式探究——研究带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期： 磁场的强弱用磁感应强度来表示，符号为B，单位是特斯拉，符号为T，强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场。物体在以某点为圆心半径为r的圆周上运动，即物体运动时其轨迹是圆周的运动叫圆周运动。如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做匀速圆周运动，即做圆周运动物体的速度大小不变。 (1)现有带电粒子在匀强磁场做匀速圆周运动，带电粒子的质量m、带电荷量q、磁场的磁感应强度B以及带电粒子的运动周期T数据如下表所示： 次数 1 1.0 2 1.0 3 0.5 4 1.0 则带电粒子的运动周期公式为 。 (2)探究过程中所采用的研究方法是 法和归纳法。 【答案】(1) (2)控制变量法 【详解】（1）通过表格中提供的数据，进行归纳总结，可得带电粒子的运动周期公式为； （2）通过表格中提供的数据，可以看出，该实验探究过程中所采用的研究方法是控制变量法和归纳法。 四、综合题 类比 类比是一种常用的物理研究方法。 25．近期由于房价调控，上海房价下降呈现减缓趋势。一位同学将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”，将房价的“下降”类比成运动中的“减速”，据此类比方法，你觉得“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的速度 ，加速度 。（两空均选填“不变”、“减小”、“增大”） 26．功是力在空间上的积累，类比于此，根据定义分析下列哪个说法符合这种规律（    ） A．位移是速度对时间的积累 B．速度是加速度对时间的积累 C．力是质量对加速度的积累 D．滑动摩擦力是摩擦系数对正压力的积累 27．电场与重力场有很多类似之处，例如重力势能与电势能。电场中某点的电势定义为：该点检验电荷所具有的电势能与所带电量之比。当选取无穷远处为零电势点时，电场中距离场源点电荷r处的P点的电势（式中k为静电力常数，q为点电荷所带电量）。若取距该场源电荷为R的球面处为零电势点，则P点电势为（    ） A． B． C． D． 【答案】25． 减小 减小 26．A 27．D 【解析】25．[1][2]将房价的“上涨”类比成运动中的“增速”，将房价的“下降”类比成运动中的“减速”，据此类比方法，“房价下降呈现减缓趋势”可以类比成运动中的速度减小，加速度减小。 26．A．当物体具有速度时，随着时间的积累，产生位移，故A正确； B．速度的变化量是加速度对时间的积累，故B错误； C．力是产生加速度的原因，加速度由力和质量共同决定，故C错误； D．因为接触面粗糙，所以会存在摩擦力，滑动摩擦力与正压力的比值等于摩擦系数，不能说滑动摩擦力是摩擦系数对正压力的积累，故D错误。 故选A。 27．由题意可知，当规定距一个孤立点电荷无穷远处的电势为零时，该点电荷周围电场中距其r处P点的电势为 距该点电荷为R处的M点的电势 则 若取距该点电荷为R的M点的球面处为电势零点，则 则 故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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