高中物理《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》同步練習(xí)2（新人教版選修3-2）

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111 ［能力訓(xùn)練］ 圖4-1-2 1．史料記載“1831年8月29日這一天，法拉第在接通電池的一剎那，偶然看到檢流計(jì)指針動(dòng)了一下，接著便回到了原位，然后就一直停住不動(dòng)?！狈ɡ谝虼税l(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，圖4-1-1是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的示意圖 。又有史料記載“瑞士物理學(xué)家科拉頓設(shè)計(jì)了一個(gè)利用磁鐵在閉合線圈中獲取電流的實(shí)驗(yàn)：將一塊磁鐵在螺線管中移動(dòng)，使導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流。為了排除磁鐵移動(dòng)對(duì)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的影響，他把檢流計(jì)放到隔壁房間中去，用長(zhǎng)導(dǎo)線把檢流計(jì)和螺線管連接起來(lái)。實(shí)驗(yàn)開始了，科拉頓把磁鐵插到線圈中去以后，就跑到隔壁房間中去，但他十分痛心地看到檢流計(jì)的小磁針靜止在原位?！笨评D沒能發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他的實(shí)驗(yàn)示意圖見圖4-1-2。請(qǐng)你分析一下，科拉頓沒能看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原因是什么？ 2．科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象和自然規(guī)律的某些信念在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中起著重要的作用。結(jié)合具體例子說說這種作用。 3．設(shè)有兩個(gè)物體，一個(gè)是熱的，另一個(gè)是冷的，或更確切他說：一個(gè)物體的溫度比另一個(gè)高些。我們使它們進(jìn)行接觸，并使它們不受到任何外界影響，我們知道，最后它們會(huì)達(dá)到同樣的溫度。但是這個(gè)情況是怎樣發(fā)生的呢？從它們開始接觸起到它們達(dá)到同樣溫度的時(shí)間里，究竟發(fā)生了什么呢？有人的腦海中想象這么一個(gè)圖景：熱從一個(gè)物體流向另一個(gè)物體，正如水由較高的水位流向較低的水位一樣。于是這些人因此提出這樣的類比：“水——熱”，“較高的水位——較高的溫度”，“較低的水位——較低的溫度”，水的流動(dòng)一直要繼續(xù)到兩個(gè)水位相同，熱的流動(dòng)也要到溫度相等時(shí)才停止。這些人的觀點(diǎn)是：“熱是一種物質(zhì)，就像物體的質(zhì)量一樣。它的量可以改變，也可以不改變，正如錢一樣，可以儲(chǔ)存在保險(xiǎn)柜里，也可以花掉。只要保險(xiǎn)柜始終鎖著，柜里面錢的總數(shù)就始終保持不變，和這一樣，一個(gè)被隔離的物體中的質(zhì)量的總數(shù)和熱的總數(shù)也是不變的。” 請(qǐng)你對(duì)上述觀點(diǎn)作些點(diǎn)評(píng)，如果同意就說說論據(jù)，如果反對(duì)就說說理由。 4．請(qǐng)你說說教科書把科學(xué)發(fā)現(xiàn)中經(jīng)歷的失敗和挫折表達(dá)出來(lái)有什么意義？ 1．科拉頓沒能看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原因是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象是在變化或運(yùn)動(dòng)的過程中出現(xiàn)的，當(dāng)科拉頓趕到隔壁房間去時(shí)，檢流小磁針已經(jīng)動(dòng)過了，所以他沒能看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2．牛頓相信使蘋果下落的力和“使月亮下落的力”是同一種力，導(dǎo)致萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)（牛頓認(rèn)為如果月亮不下落，應(yīng)該是沿軌道圓的切線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在月亮沿圓周運(yùn)動(dòng)，所以月亮實(shí)際上是下落了）；奧斯特、法拉第相信電與磁是相互聯(lián)系的，導(dǎo)致他們分別發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 3．這種類比的思想方法不能否定，但得出的結(jié)論不能茍同。例如我們用一砂輪打摩一鐵塊，鐵塊和鐵屑的總質(zhì)量是不改變的，但是只要打摩不停，熱就可以源源不斷地增加。可見熱是一種能量，它可以從其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來(lái)。這一例子也告訴我們，對(duì)自然現(xiàn)象的聯(lián)系與對(duì)稱要深刻研究，全面理解。 4．失敗和挫折能夠起到敬示作用，使我們更加聰明，少走彎路。 111