物理组黑板报

2011年诺贝尔物理奖获奖情况 新华网斯德哥尔摩１０月４日电 瑞典皇家科学院４日上午宣布，来自美国和澳大利亚的三名天体物理学家获得２０１１年诺贝尔物理学奖，以表彰他们因超新星的研究而对宇宙学的贡献。

这三位科学家分别是美国加州大学伯克利分校教授索尔·佩尔马特，出生于美国而拥有美、澳双重国籍的澳大利亚国立大学教授布莱恩·施密特，以及美国约翰斯·霍普金斯大学教授亚当·里斯。 皇家科学院在颁奖声明中说，这三位科学家对超新星的观测证明，宇宙在加速膨胀、变冷，这一发现“震动了宇宙学的基础”。佩尔马特领导的一个研究小组于１９８８年开始研究超新星，施密特领导的研究小组于１９９４年也开始这一工作，里斯在施密特的小组中发挥了重要作用。

这是获奖者之一、出生于美国而拥有美、澳双重国籍的澳大利亚国立大学教授布莱恩〃施密特的截图照片。

这是获奖者之一、美国约翰斯〃霍普金斯大学教授亚当〃里斯的资料照片。

这是获奖者之一、美国加州大学伯克利分校教授索尔〃佩尔马特的资料照片。

1、意科学家发现超光速中微子 每秒多“跑”6公里

突破光速、超越时空是不少科幻小说的主题，

对论断言光速是任何物质在真空中的最快速度，有依据。一些欧洲科学家在实验中发现，如果实验结果经检验得以确认，爱因斯坦提出的经典理论相对论将受到挑战。科学界认为这项发现是在爱因斯坦的理论上一个大洞”。

快60纳秒

意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”

装置，接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束，中微子比光子提前60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒

每秒钟多“跑”6公里。“我们感到震惊。”瑞士伯尔尼大学物理学家、“奥佩拉”项目发言人安东尼奥·伊拉蒂塔托说。英国《自然》杂志网站22日报道这一发现。研究人员定于日向欧洲核子研究中心提交报告。

请同行核查 爱因斯坦错了？ 但爱因斯坦的相小说家的幻想没中微子速度超过光速。“炸开发现)到达，即 23 这回 项目研究人员使用一套

“奥佩拉”项目发言人伊拉蒂塔托说，项目组充分相信实验结果，继而公开发表结果。“我们对实验结果非常有信心。我们一遍又一遍检查测量中所有可能出错的地方，却什么也没有发现。我们想请同行们独立核查。”

这一项目使用一套复杂的电子和照相装置，位于格兰萨索国家实验室地下1400米深处。

这不是爱因斯坦的光速理论首次遭遇挑战。

米国家实验室研究人员取得类似实验结果，

疑。

可能撼动现代物理学基石

这一最新发现可能撼动现代物理学的基石。

尔·比内特吕告诉法国媒体，这是“革命性”发现，一旦获得证实，“广义相对论和狭义相对论都将打上问号”。

欧洲核子研究中心物理学家埃利斯对这一结果仍心存疑虑。学家先前研究

果适用于所有中微子，

提前数年到达地球。

“这难以符合‘奥佩拉’项目观测结果。”埃利斯说。

美国费米实验室中微子项目专家阿尔方斯·韦伯认为，“奥可能存在测量误差。

2 、意大利研究人员在实验中发现问：“但对实验的精确性存 法国物理学家皮埃1987a超新星发出的中微子脉冲。这颗超新星发出的中微子应比它发出的光然而，观测显示，这些中微子仅早到数小时。就韦伯而言，即使实验结果获得确认， 超光速”如何被发现？ 科 2007年，美国费 如果最新观测结 佩拉”相对论“仍是优秀理论”，只不过“需要做一些扩充或修正”。超光速

答：“奥佩拉”项目研究人员接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束，发现中微子比光子提前60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)到达，即每秒钟多“跑”6公里。过去两年，他们观测到超过1.6万次“超光速”现象。

问：这项实验是否意味着相对论不再成立了？

答：许多专家认为，即使实验结果获得确认，相对论“仍是优秀理论”，但“需要做一些扩充或修正”。但也有专家认为，如果真的证实这种超光速现象，其意义十分重大，整个物理学理论体系或许会因此重建。

名词解释

中微子

中微子是一种极为神秘的物质，在科学界有“鬼粒子”之称。虽然中微子在宇宙广泛出现，但是极难探测得到，科学家对它所知不多，1934年才确定它的存在，直至最近才确认中微子有质量。中微子从星体核聚变中产生，太阳便是其中一个产生地点。中微子是一种基本粒子，不带电，质量极小，几乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子，每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。

相对论

相对论，爱因斯坦的经典理论，是现代物理学基础理论之一，认为任何物质在真空中的速度无法超过光速。

3、多位诺贝尔物理学奖获得者质疑

光速被打破

在欧洲核子研究中心工作的诺贝尔物理学奖获得者卡罗·卢比亚用通俗的语言详细阐述了这个实验的过程：“我对这个项目非常熟悉，这个项目主要研究中微子，宇宙中有大量的中微子，但是它们通常没什么作用。我所在的欧洲核子研究中心有个加速器，我们从该加速器发射中微子到７００多公里之外的研究室，通过追踪器追踪该信号，从中会有很多新发现。”尽管在场的人听得一头雾水，卡罗·卢比亚仍然兴奋地尽力描述。

这次的发现受到全世界关注，对穿越时空等的质疑更夹杂其间。不过，卡罗·卢比亚对发布这个结果的做法并不赞同，“这是我们第一次这么长距离地传输中微子，有很多新情况发生，而且很多在目前看来都是异常的。”卢比亚说，“但是，我认为将该结果公诸于众是个错误的决定，因为公众更需要了解的是被认可后的结果。”

卡罗·卢比亚说，这是个很难而且很微妙的实验，是难以置信的惊奇，因为它将挑战爱因斯坦的相对论，而百年来挑战爱因斯坦的人没有一个成功。这不仅是发现了一个异常，而是要推翻爱因斯坦的全部理论，我们目前还没有和爱因斯坦的相对论等同的东西。

对于是否会进行相同的实验来验证此次结果，卡罗·卢比亚说，所有人都在尝试做相同的实验，结果三、四年就会出来。

对于国际合作和中国在此类尖端研究中扮演的角色，卡罗·卢比亚则肯定地说，这种高难的实验中，国际合作都是必须的。中国人已经在这类实验中参与了很多，目前有很多中国人和我们共同在欧洲核子研究中心工作。

科普：中微子小传

新华网北京９月２８日电（记者刘石磊）欧洲研究人员近日宣称发现了“超光速中微子”现象，这一现象与相对论的基础前提不符，引发全球科学界高度关注。这个可能“跑得比光还快”的中微子究竟为何物？对它的研究有何意义？ ２０世纪３０年代，科学家发现原子核在衰变前后的能量不一致。物理学家泡利对此提出假设，有种粒子“窃走了”能量。这一假说在２５年后终被证实，这个窃走能量的“小偷”就是中微子。

中微子是一种非常小的基本粒子，广泛存在于宇宙中。它可以自由穿过地球，很难与任何物质发生作用，难以捕捉和探测，被称为宇宙间的“隐身人”。曾有科学家打比方说：“即便用我们整个太阳系那么大的一块铅，也不可能把一个宇宙中微子拦下。”

在自然界里，中微子产生于太阳内的放射性衰变过程或者宇宙射线中，它可以揭示宇宙质量及浩瀚太空中各种星体的许多奥秘。这种粒子与宇宙发展和“暗物质”的存在有直接关系，有可能成为人类打开新物理学之门的钥匙。除理论研究外，中微子的特性还有可能被应用于通讯、地球断层扫描等领域。中微子是近年来物理研究中的一个热点。２００２年，美国和日本物理学家因“宇宙中微子探测”方面的成就摘得当年的诺贝尔物理学奖。

物理选择题的解题策略

理综《考试大纲》中,物理学科的多项选择题仍作为命题重要题型, 题型示例部分增加了一些新试题，这些试题除由教育部考试中心编制的题目外，还包含了分省命题编制的许多探究性、开放性的新情景题，体现了新高考的命题要求：

本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、

科学素养的考查。

物理多项选择题有辨析判断型、

相应的可用直接判断、定性分析、定量计算、逻辑推理、图线比较等多种方法, 除了这些常用方法外，还有一些比较特殊、但行之有效的方法选排除法、极端假设法、

法常用的有如下几种

一、 筛选排除法

利用有关的物理规律和物理原理，将比较容易判断的错误选项剔除，从而快捷地选取正确选项

【例

以该方向为正方向，

追上B发生碰撞，则撞后

A

C．

解析

A、B两物体总动能不能增加，所以

二、极端假设法

在研究物理过程时

【例以能力测试为主导，考查考生对所学相关课程基础知识、解决问题的能力 计算推导型、图线型等多种类型，特值简算法、特例判断法等. : . 】 A、B两物体在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，并mA ＝1kg ，mB ＝2kg ，vA =6m/s A、B两物体速度的可能值为2m/s ，2.5m/s B．2m/s ，4m/s -4m/s ，7m/s D．1.5m/s ，4.5m/s 因为A、D选项不符合动量守恒, 可排除A、C选项可排除在外．正确答案应为 , 取其物理变化过程中的极端状态，予以分析推理，. 】 如图所示，R1＝l0 ，R2 =8 ，电池有内阻，, 重视对考生vB =2m/s ( ) D．又因为碰撞中，K接基与之如: 筛AB. 1 时，, 多项选择题的求解方1，，以后 ． 进而得出其动态变化过程中的规律性的结论2

电压表示数为2V，则K接2时，电压表示数可能为 ( )

A．2.2V B．1.9V C . 1.7V D．1.4V

解析 根据全电路分压原理(欧姆定律)可知

U

R

E Rr

10

E , K10r2

K合1时，即为 合2时，即为U

'



8

E 8r

,

由以上两式得

U'1.610r

8r

由题意可知电阻有内阻，亦即电源内阻最大接近无穷大，最小接近于零；当r →∞时，由③得U' 最小值1.6V ；当即V示数在1.6V

在研究一些情景较复杂的过程时, 选取一些易于估算或速算的量值代人通过简单的分析计算，进行判断, 从而得出正确结论 【例3】在如图所示的电路中，电动势为正，内阻不计，变阻器r在0到2R间调节，其余电阻均为右端向最左端滑动时，对电容器来说 A．先充电后放电 B．先放电后充电C. 最大带电量为CE／2 D．滑动片器带电量大小相等

解析 电容器究竟处于充电状态、还是放电状态，取决于电容器端电压Uab的变化情况．Uab值增大，电容器充电；求解该题的实质是讨论Uab的变化情况．而用通常的计算、分析法讨论时，用式子表示Uab比较麻烦，运算过程也显得繁冗．简便的方法是只要分别取变阻器r ＝0、r ＝R和r ＝2R三个特殊值时，两极板间电压Uab分别为E／2 、0、-E／端滑动时，Uab先减小、后增大，因而电容器先放电、r = 0时，从而对正确选项作出判断．R ．当滑动片从最( )

P可求得与之相对应的电容器6 ，显然，由③得B、.

ab值减小，滑动片从最右端向最左后充电， U' 最小值2V ；C．

, C两电容器放电，选项B正确．

又

在最左端与在最右端电容U

由上述分析可知，当滑动片置于最右端、亦即r = 0时Uab最大，其时电容器带电量Q ＝CE／2 ，选项C正确．本题答案为B、C ． 四、图象分析法

利用图像分析解决物理问题，要注意正确理解图像的内涵：明确图像所代表的物理过程；弄清坐标所代表的物理量及其单位，进而弄清图线上各点读数的物理意义；弄清图线斜率、图线在坐标轴上的截距的物理意义；弄清图线与坐标轴所围面积的物理意义；端点、极值点及两条图线的交点等【例4】如图所示，甲分子固定在坐标原点甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F > 0四个特定的位置． A．乙分子从 B．乙分子由C. 乙分子由D. 乙分子由 解析 试题由随分子间距离变化的情况，由图线可知乙分子由乙之间的作用始终呈引力，其大小的变化规律是先增大后减小，乙分子从至c作加速运动，到达势能的增减，可由分子力作功的正、负来判断．乙分子从中，分子力始终呈引力，减小, 乙分子由分子间的分子势能增加，选项点评 这是一道将分子力变化规律、牛顿运动定律、功能关系熔于一体的综合题, 正确解读和能的关系进行定性分析理量之间的相互关系F

O ，乙分子位于d为x轴上则 ( c做减速运动a运动至B正确分子间的分子势能一直在利用图象分析时(如图线的拐点、x 轴上，)

c的过程中，甲、a, A错误；分子间a经b至c的过程B、C． , 应理解物.

为斥力，为引力、 时速度最大

五、假设法

【例5】一个电热杯，有两组电热丝，单独使用时，烧开同样的水分别需时间t1和t2 ，保持电源电压不变，不计其他热损失，则在下列两种情况下，烧开同样的水所需的时间t为 ( )

A. 当串联使用时，t ＝t1+ t2 B. 当并联使用时，t ＝t1t2／( t1+ t2 )

C. 当串联使用时，解析 设想两电热丝阻值相同，律Q = U 2t /R ，因R ＝2R0 ，故较选项A、B正确．点评 本题直接用计算法求也能得到结果，不过费时较多，这里通过用假设法，即让某些物理量取一些特殊值，得多． 六、比例法

有些计算型选择题，利用公式计算时，当其中一个或几个物理量不变时，其他物理量之间成一定比例关系，如正比、反比、分比、合比、连比等．列比例可求出中间变量，收到快速破解、事半功倍之效．七、量纲判别法有些选择题选项是用字母表示的代数式，如果某个选项与题干中要求的物理量单位不一致，就可以排除这个选项项并不一定正确是有益的．

【例7】 已知地球的半径为力加速度是g ，那么地球同步卫星运行的速率为 A．

Rg 解析 选项度的单位，可以排除；选项t ＝( t1+ t2 )／即 显然，在Q 、U一定的情况下，t ＝2t0 ; 当并联使用时，

)．这种方法可迅速排除错误选项，对帮助正确选择答案也R ， B．Rg C.

B的单位是(m

2

/s3)1/3

A是第一宇宙速度的表达式，也可以排除；该

2 D. 当并联使用时，tR1＝R2＝R0 ，t1 ＝ t2 ＝t0 ，t ∝R ，当串联使用时，R＝R0／2 ，即t ＝t0／通过简单计算进行判断， ( 注意：与题干中单位相同的选地球自转的角速度是，地球表面的重 ( ) R2g

D.

R2/g

D的单位是(m/s3)1/3

，都不是速

t1t2

由焦耳定2 ，经比就要方便

，选项

题的正确选项是C 。 八、发散思维法

有些多项选择题具有开放性,提供了数据、图线、图表等信息，在问题设计上留给考生发挥个性的广泛空间，考生需要发散思维，从不同角度、不同侧面分析，多方位联想，才能全面完整得出结果。

【例8】如图所示,—个带负电的滑环套在水平且足够长的粗糙的绝缘杆上B中, 现给滑环施以一个水平向右的瞬时冲量开始运动．则滑环在杆上的运动情况可能是 A. 于杆上

C．运动

解析大小有关现三种不同的关系兹力开始小于重力，滑环将作减速运动时大于重力，由于摩擦力作用与杆之间挤压力将逐渐减小动．答案点评息过程中，要注意全面系统地整理信息，并与已掌握的知识系统联系起来，充分挖掘信息的内涵和外延，将数据、图线、图表、情景等信息进行筛选、分解、转换和组合，去粗取精、去伪存真、由表及里、抓住本质。第二，在利用信息进行逻辑推理过程中，要注意进行发散性思维，全方位、多角度、多层面地剖析，对一切可能结果作出科学预测和讨论。

带电滑环向右运动所受洛伦兹力方向向上，其大小与滑环初速度, 由于滑环初速度大小未具体给定， A、B解决开放性多项选择题应注意以下两点：第一，在整理和分析信,整个装置处于方向如图所示的匀强磁场 ,最后作匀速运动当洛伦兹力等于重力，则滑环作匀速运动,D

, 滑环所受洛伦兹力随速度减小而减小，滑环, 使其由静止 ( B. D. 因而洛伦兹力与滑环重力可出最后停在杆上)

;(3)

,最后静止最后作匀速; (2)当洛伦 始终作匀速运动 开始作减速运动先作加速运动 先作减速运动， : (1), 当洛伦兹力开始当挤压力为零时，摩擦力为零，滑环作匀速运、