整合内容,迁移运用

2024-03-29 11:08:05陈玉云
作文周刊(高考版) 2024年11期
关键词:验电器卢瑟福赫斯

陈玉云

应考锦囊

近年来,高考阅读命题回归课本的趋势明显,这就要求考生建立结构化知识体系,提升系统化语文能力。当然,围绕教材进行复习,不是简单机械地“过”一遍教材内容,而是要做好内容整合,以“学习任务群”为模块,对文本进行深入解读。尤其是高考实用类和信息类文本阅读命题选用的文本种类多,实用性和专业性强,有一定的阅读门槛,需要考生将学到的相关阅读经验和语文知识迁移过来。

1.整合文本内容

在实用类文本阅读中,文本不仅是命题的着眼点,而且是答题的落脚点。无论其试题的情境设定在文本中,还是文本之外,答案的“来源”一定都在文本中。因此,广大考生一定要带着问题去读文本,“盯着”文本去想问题,把选择题的对位信息找到,把简答题的有效信息找准,进而对文本内容进行整合,从而生成有着坚实文本依据的答案。

2.迁移运用教材

实用类文本阅读的有些试题在命题形式上虽然属于探究题,但是或多或少会关联教材上的基础知识。对于此类试题,有考生越练越糊涂,越练越找不到感觉。对此,建议按照答题指向的要求,对两个乃至多个事物的相关信息分别进行筛选,并将筛选出的信息加以比照,以探求其相同、相通或相异之处,为进一步推广辐射提供参照,其答题的基本模式是“筛选→比照→探求”。

针对训练

阅读下面的文字,完成后面的小题。

今天我们说的这“根”线叫宇宙射线,就是“来自宇宙的射线”,简称宇宙线。

人们是怎么发现它的?它跟我们熟知的种种射线有啥区别?

宇宙射线的发现,可以追溯到一个困扰人类近一个半世纪的谜题。1785年法国物理学家库仑向法国皇家科学院提交了多份关于电磁现象的研究报告,其中一份报告说,他通过一个基于验电器原理制作的扭力天平实验得出结论:由于空气的作用,该装置的电量不能永久保持,总会以自发放电的形式泄露电荷。这就是困扰了人类近一个半世纪的空气电离之谜。

1903年,卢瑟福在库仑结论的基础上,认为是辐射导致大气电离产生正负离子,这些正负离子碰到金属箔片,中和了金属箔片上的电荷,就像是“偷”走了验电器中的电荷一样。他用铁和铅把验电器完全屏蔽起来,电离速率几乎可减少约三分之一;但验电器内部的空气还是会发生电离,大约是每秒每立方厘米有10对离子产生。卢瑟福进一步提出设想,也许有某种贯穿力极强的辐射从外面进入验电器,导致空气电离,电离产生的电荷中和了验电器上的多余电荷。

为了确定这种辐射从哪儿来,科学家上铁塔、去水下、飞上天……当时,人们对于辐射的认知还停留在“它们来自放射性物质主要是矿物质衰变”的水平,认为放射性元素来自地壳或者是它们产生的放射性气体“氡”。卢瑟福自然也认为,地壳中的放射性物质产生辐射导致空气电离,并且给出了检验方法:如果这些辐射来自地壳中的放射性物质,那么辐射强度应该随高度增加而减少。这个道理就像烤火,火焰就是一个会向外辐射热量的辐射源,当我们靠近火源时,就会获得更多热量,感到热;远离火源时,就会感觉到冷。

为了确认辐射的来源,1910年,法国科学家沃尔夫带着更加灵敏而可靠的新型验电器登上324米高的埃菲尔铁塔,比较了塔顶和地面两种高度下的电离强度。他发现电离现象随着高度增加变弱,在塔顶的辐射大约是地面的64%。这一结果无疑支持了卢瑟福通过屏蔽验电器得出来的结论:辐射似乎来自地底。

在沃尔夫的实验后,意大利物理学家帕西尼分别在陆地上、海上和热那亚海湾的水下用验电器做電离测量,发现水下的电离率比水面处略低,得出了与前人不同的结论,即大气中存在一种与地壳中的放射性物质无关的穿透性辐射。

1912年8月,奥地利物理学家赫斯进行了一次十分重要的气球飞行。当他上升到5300米时,发现空气的电离速率增加到海平面的三倍左右!他得出结论,辐射是从上方进入大气层的,也就是说辐射来自天上。在1911至1913年期间,赫斯带着验电器一共飞行了10次,甚至利用日食与昼夜之间的测量对比,得出来太阳并不是射线的辐射源(如果是,那应该叫作太阳射线)的结论。

然而,赫斯大胆的结论在当时并不为所有人接受,因第一个测出电子电量而闻名的美国物理学家密立根就是其中的一位。密立根把探测器放在无人操作的气球上,在15000米的高空测到的辐射强度不到赫斯测量结果的四分之一。根据这个不同于赫斯的结果,密立根认为根本没有地球之外来的电离辐射,辐射都来自地面。不过他很快就被自己“打脸”了。

1926年,密立根在加利福尼亚州群山中的缪尔湖(海拔3392米)和慈菇湖(海拔1577米)的深处做实验,把探测器放在水下测量电离速率。通过比较电离速率与湖水深度的关系发现,同样水深的情况下,探测器在缪尔湖测得的电离速率会快于慈菇湖,只有将缪尔湖的探测器再往深处下放2米,两者的电离速率才接近。也就是说2米水深对辐射的吸收作用与近2000米的空气相当。

这一结果使密立根和更多的人信服了赫斯“辐射一定来自天上”的结论。这种辐射的射线实际上是来自宇宙的高能粒子,而非来自地面的放射性物质,所以密立根为这些“射线”取名为“宇宙射线”。

最终,赫斯的发现被证明是正确的,赫斯因此获得了1936年的诺贝尔物理学奖,这也是宇宙线研究历史上的第一枚诺奖。赫斯的高空气球实验无疑是科学探索史上最为壮美的一次飞行。诺贝尔物理学奖委员会指出,“赫斯的发现开启了理解物质结构和起源的远景,证明了一种地球外穿透性辐射的存在——宇宙射线,比发现辐射的粒子性和辐射强度随高度变化更加根本”。

目前,宇宙线、电磁辐射、引力波被并称为探索宇宙的三大探针,也是贯穿粒子物理学、天文学、宇宙学三大学科领域的基本研究对象。宇宙线的起源、加速和传播机制,以及它们与高能天体演化,乃至宇宙的演化等科学问题也无不撩拨着人们的心弦。从宇宙线发现至今的一百余年间,宇宙线科学在物理学发展中扮演了异常重要的角色,始终丰富着人类对物质世界的理解,为我们描绘出一幅高能宇宙的图景。

(摘编自“中国科普博览网”)

1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是(  )

A.库仑向法国皇家科学院提交的报告中阐述了通过扭力天平实验得出该装置的电量不能永久保持,总会以自发放电的形式泄露电荷的结论。

B.卢瑟福认为辐射导致大气电离产生的正负离子碰到金属箔片会中和电荷,他发现用铁和铅屏蔽验电器,电离速率可减少到原来的三分之一。

C.密立根水下测量电离速率,得出2米水深对辐射的吸收作用与近2000米的空气相当的结论,这使更多人信服了赫斯的结论。

D.宇宙线是探索宇宙的三大探针之一,宇宙线的起源、加速与传播机制以及一系列科学问题,无不引起人们的兴趣。

2.根据原文内容,下列说法正确的一项是(  )

A.卢瑟福发现,如果把验电器完全屏蔽起来,那么验电器内部的空气便无法发生电离。

B.密立根当时不接受赫斯大胆的结论,但很快被自己“打脸”,说明其气球实验毫无科学价值。

C.因为实验证明辐射的射线来自宇宙的高能粒子,所以密立根为这些“射线”取名为“宇宙射线”。

D.宇宙射线存在的证明,与发现辐射的粒子性和辐射强度随高度变化的科学意义同样重要。

3.下列选项,最符合原文画波浪线句子意蕴的一项是(  )

A.赫斯将气球上升到5300米时,发现空气的电离速率增加到海平面的三倍左右,因而他得出辐射源来自天上的结论。

B.赫斯的气球飞行结论并不被所有人接受,而密立根在缪尔湖和慈菇湖的深处做实验得出的结论,却让更多人信服。

C.在1911至1913年间,赫斯带着验电器共飞行了10次,甚至利用日食与昼夜之间的测量对比,得出太阳不是辐射源的结论。

D.赫斯的发现开启了理解物质结构和起源的远景,证明了宇宙射线的存在,并因此获得了诺贝尔物理学奖。

4.为了确认辐射的来源,科学家们都做了哪些努力?请根据文本简要概括。

答:

5.结合教材中屠呦呦发现疟疾有效疗法的过程,谈谈在宇宙射线的发现过程中,可以看到科学探索者身上哪些精神。

答:

(參考答案见下期中缝)

猜你喜欢
验电器卢瑟福赫斯
卢瑟福,他的实验室是 “诺贝尔奖得主的幼儿园”
35 kV电容型验电器启动电压试验仿真与分析
双人持杆Y型头高压验电器的研究
赫斯三角:全球最小的私人领地
赫斯三角:全球最小的私人领地
一种多电压可调的高压验电器的研究
接触网中验电位置对电容型验电器灵敏度的影响研究*
王者赫斯
再给他一次机会
华声文萃(2020年5期)2020-06-08 10:20:47
再给他一次机会
思维与智慧(2020年3期)2020-02-21 06:58:12