物理常识科学史物理思维与方法-2024年高考物理一轮复习知识清单

专题01物理常识科学史物理思维与方法

r、

思维导图

物理思维与方法

考点分析

要

考点内容考情

求

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

<o£Em

知识点01矢量与标量...........................................................................3

一、矢量...................................................................................3

二、标量...................................................................................3

三、矢量运算法贝U.....................................................................................................................................................................................................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、类比法..............................................................................13

十四、降维法..............................................................错误!未定义书签。

十五、递推法..............................................................错误!未定义书签。

十六、构建物理模型法......................................................错误!未定义书签。

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起点指向第二个力的终点.

O

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/s?）、力的单位“牛顿”（kg•m/s?）.

【实战演练】

I（2022•浙江1月选考-1）单位为的物理量是（）

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J）单位为的物理量是（）

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J）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y射线，能量值为1.40X1015eIZ,即（）

A.1.40x10157B.2.24x10-4。C.2.24x10-4WD,2.24x10-47

【答案】D

【解析】

题干给出丫射线，能量值为1.40x1015eV,eV即电子伏特，为能量单位，leV=1.6xIO_191,

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、1.40x1015eV=1.40X1015X1.6X10-19J=2.24X10~4J,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.F-VB.AsC.J/VD.N-m/V

【答案】B

【解析】根据电流的定义可知I=%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A-s;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.

基

基长度

本

本

单

量时间

位

质量单

位

「速度导

导

出制

22

出加速度m/s、cm/s.......

单

量

力N位

、密度kg/nP、g/cnP.......

二、国际单位制

1.国际单位制：I960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(1)、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.

表国际单位制的基本单位

物理量名称物理量符号单位名称单位符号

长度/米m

质量m千克(公斤)kg

时间t秒s

电流I安［培严A

热力学温度T开［尔文］K

物质的量w,(v)摩［尔］mol

发光强度A(4)坎［德拉］cd

【实战演练】

(2023•浙江1月选考J)下列属于国际单位制中基本单位符号的是()

A.JB.KC.WD.Wb

【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8正确，ACD错误;

【技巧点拨】

①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.

②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.

③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F=kx中k的单位为N/m,Ff=口FN中|1无单位，F=kma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/刀和/功、

I

电流大小分别为人和12的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为尸=小写山2。比例系；

数k的单位是()

I

A.kg-m/(s2•A)B.kg•m/(s2•X2)C.kg•m2/(s3•A)D.kg•m2/(s3・A3)

【答案】B!

।

【解析】解：由牛顿第二定律F=ma,可得：IN=1kg•m/s?

由尸=k他为四可得：

r2

k=———---=——----=2JL=ikg-m/(s2•寿)故B正确，ACD错误。

/1，24乙14七2lAxlAxlmxlm1A2"”

।

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________I

④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g=9.8Ws2=9.8N/kg

2.引力常量6=6.67*10-""加2・依-2

3.阿伏伽德罗常数NA=6.02xl023moZ-'

4.温度换算IK=273.15°。

5.静电力常量左=9.0X1()9N.切2.。-2

6.元电荷6=1.60x10-19。

7.真空中光速c=3xl()8根

8.普朗克常量/z=6.63x10-34,

9.氢原子基态能量E=-13.6eV

10.能量单位lev=1.6x10-19J

【实战演练】

（2023•浙江1月选考J）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1x103^。若用国际单位制基本单位的符号来表示W,正确的是

A.N・sB.N*m/sC.kg*m/sD.kg*m2/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，N-s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N・m/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，kg•m/s是动量的单位，故C错误；

!D.根据P=Fv可知功率的单位可以表示为N•m/s,结合F=ma可知N=kg-m/s2,则功率的单位W=N•

!m/s=kg-m2/s3,故D正确。

一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一______________________________________________________________________

11.原子质量单位lu=1.66x10-27k8

二、各种粒子及其符号

a粒子也、质子邑、中子包、电子上小笊核退、氤核理.

知识点04物理学史

一、简化必背版

1.万有引力定律一牛顿

2.“库仑扭秤”研究电荷之间的作用，发现了“库仑定律”一库仑

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”一汤姆生

5.发明了威尔逊云室以观察a、8、Y射线的径迹一威尔逊

6.单摆的等时性一伽利略

7.首先用电场线描述电场一法拉第

8.分子电流假说一安培

9.建立了电磁场理论一麦克斯韦

10.光的微粒说一牛顿

11.光的电磁说一麦克斯韦

12.电流的磁效应一奥斯特

13.质子的发现一卢瑟福

14.粒子散射实验一卢瑟福

15.原子的核式结构模型一卢瑟福

16.光电效应规律，光子说相对论，质能方程一爱因斯坦

17.采用了理想实验和逻辑推理的方法一伽利略

18.测出了万有引力常量。称量地球的质量第一人一卡文迪许

19.开普勒三定律一开普勒

20.发明了“回旋加速器”一劳伦斯

21.电磁感应定律提出了电磁场及磁感线、电场线的概念一法拉第

22.胡克定律（F弹=kx）-胡克

23.单摆的周期公式一惠更斯

24.电子电量的测定一密立根

25.预言了电磁波的存在一麦克斯韦

26.建立了完整的电磁场理论一赫兹

27.光的波动说一惠更斯

28.光的干涉现象一杨氏

29.中子的发现一查德威克

30.人工放射性同位素发现一小居里夫妇

31.圆满解释氢光谱一玻尔

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一贝克勒尔

33.提出量子概念，不连续的，E=hu-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G

5.胡克：发现胡克定律（F粗kx）

6.爱因斯坦（1）提出的相对论（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一一库仑定律。

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流的条件和规律一一电磁感应现象（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a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10-15m。（2）1919年用a粒子轰击氮核，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”一一解释物体热辐射（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。

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射线一伦琴射线。

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a粒子轰击被核时发现中子，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内部结构。天然放射现象：有两种衰变（a

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

的新兀素车卜（Po）镭（Ra）o

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一用人工核转变获得放射性同位素约

里奥一居里夫妇用a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针和镭

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

19n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

I960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，两位科学家一一真锅淑郎和克劳斯•哈塞尔曼，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

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

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。

【技巧点拨】在解题方面，隔离法逐个过程、逐个物体来研究，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

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V—t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：

①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；

②对图像的斜率、截距、面积要明确其意义；

③多个图像的交点，表示的意义要明确。

④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

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。

【技巧点拨】高中物理学中涉及等效法