2012中考物理考點(diǎn)：微觀粒子

    物理方法既是科學(xué)家研究問(wèn)題的方法，也是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中常用的方法。物理方法是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)物理世界的過(guò)程中形成的具有普遍適用性的活動(dòng)方式，方法是在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上抽象概括而形成的。學(xué)習(xí)物理不僅要學(xué)習(xí)物理學(xué)的初步知識(shí)，更重要的是要學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法，為終身學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。人類在探索自然規(guī)律的過(guò)程中，總結(jié)了許多科學(xué)的研究方法：如等效替代法、控制變量法、理想實(shí)驗(yàn)法、建立模型法、等效法、類比法等。研究微觀粒子中用到的物理方法有多種。
     
    一、轉(zhuǎn)換法
     
    物理學(xué)中對(duì)于一些看不見(jiàn)、摸不著的現(xiàn)象或不易直接測(cè)量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識(shí)，或用易測(cè)量的物理量間接測(cè)量，這種研究問(wèn)題的方法叫轉(zhuǎn)換法。本章中轉(zhuǎn)換法應(yīng)用的例子：分子很微小，所以分子的運(yùn)動(dòng)難以觀察，通常都是通過(guò)分子運(yùn)動(dòng)引起的擴(kuò)散現(xiàn)象來(lái)認(rèn)識(shí)分子運(yùn)動(dòng)情況；宇宙很龐大，它的膨脹用肉眼很難觀察，而遠(yuǎn)離我們的物體發(fā)出來(lái)的光傳播到地球時(shí)，它的光譜會(huì)向長(zhǎng)波方向偏移（即紅移現(xiàn)象），因此宇宙的膨脹結(jié)論就可用紅移現(xiàn)象來(lái)得到了。
     
    例1　通過(guò)直接感知的現(xiàn)象，推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)，這是物理學(xué)中常用的方法，小明真對(duì)下面觀察到的現(xiàn)象做了以下推測(cè)，其中不符合事實(shí)的是（    ）
     
    A．現(xiàn)象：用手很難將固體壓縮。    推測(cè)：固體內(nèi)分子之間有斥力。
     
    B．現(xiàn)象：酒精和水混后體積變小。    推測(cè)：分子間有間隙。
     
    C．現(xiàn)象：將小磁針靠近某物體時(shí)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。    推測(cè)：該物體一定是磁體。
     
    D．現(xiàn)象：摩擦起電。    推測(cè)：原子是由更小的磁粒組成的。
     
    解析：通過(guò)直接感知的現(xiàn)象，推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)，這是物理學(xué)中常用的轉(zhuǎn)換觀察法，在微觀領(lǐng)域的研究中經(jīng)常使用，以由表及里，透過(guò)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)。由分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，A、B正確，將小磁針靠近某物體時(shí)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，小磁針受到了磁力的作用，而對(duì)小磁針施力的物體可能是磁體，也可能是鐵、鈷、鎳等物體，C錯(cuò)誤。因?yàn)槟Σ疗痣姷膶?shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，而電子來(lái)自原子的內(nèi)部，所以由摩擦起電可以推測(cè)：原子是由更小的微粒組成，原子是可分的。本題選C。
     
    答案：C
     
    二、類比法
     
    類比在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。所謂類比，實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據(jù)兩個(gè)（或兩類）對(duì)象之間在某些方面的相同或相似而推出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频囊环N邏輯思維（“個(gè)別”→“個(gè)別”）。類比法在本章中應(yīng)用的實(shí)例：將原子的結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)進(jìn)行類比，將聲音的多普勒效應(yīng)與光的多普勒效應(yīng)進(jìn)行類比。
     
    　　例2　微觀粒子與宇宙天體有很多相似之處。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（    ）
     
    A．原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)很相似
     
    B．宇宙天體、分子都在永不停息的運(yùn)動(dòng)
     
    C．天體之間、分子之間都存在相互作用力
     
    D．宇宙天體、分子的運(yùn)動(dòng)都沒(méi)有規(guī)律
     
    解析：盧瑟福建立的原子的核式結(jié)構(gòu)模型是受太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)的啟發(fā)并與之類比得到的，這說(shuō)明原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)很相似，所以原子的結(jié)構(gòu)模型也叫原子的行星模型；宇宙天體、分子都在永不停息的運(yùn)動(dòng)中，包括恒星也在運(yùn)動(dòng)。原子核是否運(yùn)動(dòng)呢？因?yàn)榉肿釉谟啦煌Ｏ⒌剡\(yùn)動(dòng)，構(gòu)成分子的原子及構(gòu)成原子的原子核當(dāng)然也是永不停息地運(yùn)動(dòng)；天體之間存在萬(wàn)有引力，分子之間都存在相互作用的引力和斥力；每個(gè)宇宙天體都要確定的運(yùn)行軌道，周而復(fù)始地運(yùn)行，它們的運(yùn)動(dòng)有規(guī)律。以太陽(yáng)系為例，所有的行星和衛(wèi)星都有自己固定的運(yùn)行軌道，它們?cè)谧赞D(zhuǎn)的同時(shí)，繞一個(gè)天體公轉(zhuǎn)，且它們的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)周期都是固定不變的。但分子是做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，電子也是做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有規(guī)律。
     
    答案：D
     
    點(diǎn)撥：原子的核式結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系結(jié)構(gòu)的異同可以用下表表示：
     
    

名稱	組成	旋轉(zhuǎn)性	運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性	相互作用力                     　　的性質(zhì)	尺寸
原子的核式模型	電子和原子核	電子繞原子核旋轉(zhuǎn)	無(wú)規(guī)律	正負(fù)電荷之                     　　間的吸引力	小
太陽(yáng)系	太陽(yáng)和八大行星	行星繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)	有規(guī)律	萬(wàn)有引力	大

     
    三、推理法
     
    推理法是在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，忽略次要因素，進(jìn)行合理的推想，得出結(jié)論，達(dá)到認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的目的。當(dāng)你在對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋的時(shí)候就是在進(jìn)行推理，或說(shuō)是在做出推論，例如當(dāng)你家的狗在叫的時(shí)，你可能會(huì)推想有人在你家的門(mén)外，要做出這一推論，你就需要把現(xiàn)象（狗的叫聲）與以往的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，即有陌生人來(lái)時(shí)狗會(huì)叫結(jié)合起來(lái)。這樣才能得出符合邏輯的答案。
     
    　　例3　實(shí)驗(yàn)探究和推理都是科學(xué)研究的基本方法。比如科學(xué)猜想，往往是以一定的事實(shí)和已有知識(shí)為依據(jù)，通過(guò)推理而提出來(lái)的。用放大鏡觀察素描炭筆的筆跡，觀察到微小的顆粒；麥粒碾成面粉，面粉揉成面團(tuán)……大量類似事實(shí)，為我們想象物質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型提供了依據(jù)，終于認(rèn)識(shí)到：          是由大量分子構(gòu)成的。向冷、熱不同的清水中各滴一滴墨水，觀察到墨水?dāng)U散的快慢不一樣……大量類似現(xiàn)象使我們推想到：分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的快慢與         有關(guān)。
     
    答案：物質(zhì)（或物體）　　溫度
     
    　四、模型法
     
    　　建立模型可以幫助人們透過(guò)現(xiàn)象，忽略次要因素，從本質(zhì)認(rèn)識(shí)和處理問(wèn)題；建立模型還可以幫助人們顯示復(fù)雜事物及過(guò)程，幫助人們研究不易甚至無(wú)法直接觀察的現(xiàn)象。本章主要有分子模型、原子模型等。
     
    　　例4　20 世紀(jì)初科學(xué)家先后提出了如圖（a）、（b）、（c）所示的三種原子模型，依照提出時(shí)間的順序正確的排列為（    ）
     
    
     
    　　A．（a）、（b）、（c）     
     
    　　B．（c）、（b）、（a）      
     
    　　C．（b）、（c）、（a）   
     
    　　D．（a）、（c）、（b）
     
    　　點(diǎn)撥：盧瑟福提出的原子結(jié)構(gòu)行星模型并不是原子存在的真實(shí)情況，實(shí)際上核外電子并不像地球繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)那樣有確定的滾道，電子的運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有確定的方向和滾道，只能用電子云描述它在原子核外空間某處出現(xiàn)機(jī)會(huì)的大小。離核近處，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，離核遠(yuǎn)處，電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。這是現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)。
     
    　　答案：D
     
    五、比較法
     
    是通過(guò)觀察、分析和比較，找出研究對(duì)象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，它是認(rèn)識(shí)事物的一種基本方法。當(dāng)你想尋找兩件事物的相同和不同之處，就需要用到比較法，可以進(jìn)行比較的事物和物理量很多，對(duì)不同或有聯(lián)系的兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行比較，我們主要從中尋找它們的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，從而進(jìn)一步揭示事物的本質(zhì)屬性。如比較分子和原子，它們有一些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。相同點(diǎn)：都是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子，都在永不停息地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量都很小。不同點(diǎn)：分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，分子在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，可以再分為原子。同種分子只能構(gòu)成同一種物質(zhì)，同種原子采用不同的排列方式可以形成不同的單質(zhì)，如由碳原子可組成石墨、金剛石等多種單質(zhì)。
     
    例5　下列關(guān)于分子和原子的說(shuō)法，正確的是（    ）
     
    A．原子是不可再分的最小粒子
     
    B．分子是不可再分的最小粒子
     
    C．原子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系十分相似，它的中心是原子核
     
    D．分子結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)系十分相似，它的中心是原子
     
    解析：分子和原子都是可以再分的，所以A、B都是錯(cuò)誤的；分子可以分為一個(gè)一個(gè)的原子，不存在中心邊緣的問(wèn)題，所以D錯(cuò)；正確答案是C。
     
    答案：C
     
    點(diǎn)撥：大家要掌握分子和原子的基本觀點(diǎn)。分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小微粒，分子很小，物質(zhì)是由大量分子組成的；一切物體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，分子間有間隙；分子間既有斥力又有引力。分子可以分為原子，原子由原子核與核外電子構(gòu)成，原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成，質(zhì)子和中子都是由夸克構(gòu)成。其中原子核位于原子的中央，核外的電子圍繞原子核告訴運(yùn)轉(zhuǎn)；原子、中子不顯電性，帶負(fù)電的是電子，帶正電的是原子核和質(zhì)子。
    
    

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