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高考物理信息题的处理技巧
作者:贾玉兵 文章来源:山东  更新时间:2006-1-11 10:57:47

近年来,获取并处理信息的能力已经成了高考考查的热点, 这是一种综合素质和能力的考核。预计以后的几年中,信息题仍会是热点和亮点。

就高考信息题的考查角度主要有:(1)提供全新的知识,要求在理解这些知识的基础上用科学研究的一般方法来解决问题;(2)给出新的实际问题的情景,而用到的知识和方法都是已有的;(3)不要求用所给信息完整的处理整个问题,只对局部环节进行考查。如只考查提出问题的能力、观察比较的能力、分析得出结论的能力。

就信息给出的形式主要有:文字信息和图表信息。文字信息又分为知识信息和情境信息两种;图表信息也分为图片(照片)信息和函数图表信息。文字信息往往被一大堆文字所掩盖,各种有用信息间的关系也不是一眼能看穿的;图表信息则更为隐蔽。因此,获取并处理信息的能力,更要引起重视、提高。

一、文字信息题

1 2001年高考上海卷)(11791年,米被定义为:在经过巴黎的子午线上,取从赤道到北极长度的一千万分之一。请由此估算地球的半径R。(答案保留两位有效数字)

2)太阳与地球的距离为1.5×1011m,太阳以平行光束入射到地面。地球表面有2/3的面积被水面覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面。

a)估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2)。

b)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中一部分。太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请举出两个理由。

解析:1)题的描述给了我们关于“米”的定义的新知识。该题考查我们能否理解这一定义,并根据对它的理解解答问题。根据地理知识,经过巴黎的子午线就是通过该处的经线,其长度等于2πRR是地球的半径。经线上从赤道到北极的长度是经线的四分之一,按“米”的定义,它应该是米的1.00×107倍。因此有  2πR×(1/2)=1.00×107m

解得     R=6.37×106m

2)(a)该题给出了许多信息,要抓住关键问题,找出各种因素的关系从而提取有用的信息,丢弃干扰信息。这里,“降雨量的多少有什么决定?”应是思维的起点。显然蒸发的水量等于降雨量,蒸发的水量又取决于水吸收的用于蒸发的能量,该能量从根本上说来源于太阳能,但中途经过了七折八扣,这可以从能量W开始考虑。W是已经到达水面的能量,但反射要打一折扣;吸收后,一部分仍以能量形式辐射出去,又一次打折扣;这以后留下来的才是用于蒸发水的。因此这两个折扣以及W和水的汽化热都是有用的信息。其他如“太阳与地球的距离为1.5×1011m”、“地球表面2/3的面积被水面所覆盖”等都是无用的信息。现可列出下式     W×0.93×0.65=2.2×106 m

解得蒸发的水量      m=5.14×1017kg

该水量要平均降到地球的表面,要计算地球的表面积,需要知道地球的半径R,这可利用第(1)小题的结果。设降雨量为h(实际上是降到地面的水层的厚度),有

m=ρ×4πR2h

   h=1.01×103  mm

整个地球表面年平均降雨量约为1.0×103mm

b)大气层的吸收,大气层的散射或反射,云层遮挡等。

点评:面对大量信息,抓住关系链是筛选信息的有效办法。

二、图表信息题

2  举重运动是力量和技巧充分结合的体育项目。就“抓举”而言,其技术动作可分为预备、提杠铃、发力、下蹲支撑、起立、放下杠铃等六个步骤,如图所示照片表示了其中的几个状态。现测得轮子在照片中的直径为1.0cm。已知运动员所举杠铃的直径是45cm,质量为150kg,运动员从发力到支撑历时0.8s

1)估测该过程中杠铃被举起的高度;

2)估算这个过程中杠铃向上运动的最大速度;

3)若将运动员发力时的作用力简化成恒力,则该恒力有多大?

解析:题目给出的文字信息为考生提供了一个物理情境,即举重的实际情景。要顺利解题,就要把实际过程理想化为典型的物理模型。建模必需的隐含条件又以图片(照片)信息的形式给出。抓举中,举起杠铃是分两个阶段完成的,从发力到支撑是第一阶段,举起一部分高度。该过程中,先对杠铃施加一个力(发力),使杠铃作加速运动,当杠铃有一定速度后,人下蹲、翻腕,实现支撑,在人下蹲、翻腕时,可以认为运动员对杠铃没有提升的作用力,这段时间杠铃是凭借这已经获得的速度在减速上升,最好的动作配合是,杠铃减速上升,人下蹲,当杠铃的速度减为零时,人的相关部位恰好到达杠铃的下方完成支撑的动作。因此从发力到支撑的0.8s内,杠铃先作加速运动(当作匀加速),然后作减速运动到速度为零(视为匀减速),这就是杠铃运动的物理模型。

1)根据轮子的实际直径0.45m和它在照片中的直径1.0cm,可以推算出照片缩小的比例,在照片上用尺量出从发力到支撑,杠铃上升的距离h=1.3cm,按此比例可算得实际上升的高度为h=0.59m

2)设杠铃在该过程中的最大速度为 ,有  h=vmt/2

     vm=2h/t=1.48m/s

减速运动的时间应为   t2=vm/g =0.15s

加速运动的位移   s1=vm(t-t2)/2=0.48 m

         vm2=2as1

解得        a=2.28m/s2

根据牛顿第二定律,有        F-mg=ma

解得        F=1842N

点评:本题考查考生获取信息、构建物理模型、分析理解等多方面的能力。而获取信息、构建物理模型是解题的关键。

三、方法提炼

1.处理高考信息题的一般思路和步骤:

1)领会问题的情景,在问题给出的信息中,提取有用信息,构建出正确的物理模型;(2)合理选择研究对象;(3)分析研究对象的受力情况和运动情况;(4)运用物理学的规律列式求解。

可归纳为以下几个环节:

提取物理信息 构建物理模型 转化为数学问题 还原为物理结论

在这几个环节中,根据题给的信息建立起正确的物理情景,进而构建出物理模型是最关键的、也是较困难的环节。

2.难点突破:如何快速获取并处理信息,可参考以下几点:

1)对信息,特别是文字信息要重在理解。理解是最基础的一环,理解了其中的新术语、新概念,实际上也就是接受了信息,有了进一步处理的基础。

2)要善于抓住问题的关键,找到思维的链接点,并由此展开思维,确定思路,就能提起一条关系链,而游离于这条关系链之外的一些信息则是无用的干扰信息。

3)要在比较中认识事物,通过比较找出异中之同,或同中之异。“比较”常常是发现隐蔽信息的有效方法。

4)要有坚实的物理知识和技能作基础。高考中接触的信息,除了要求考生理解外,还要求将他“与已学过的知识结合、重组、转移、迁移”,“并能与已学过的知识结合起来解决问题”。

四、应用提高:下面是几道高考信息题,请同学们自己试解。

1.(1999年上海卷)为了测定某辆轿车在平直公路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示。如果拍摄时每隔2s曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度约为   (  )

A1m/s2      B2m/s2

C3 m/s2      D14 m/s2

(答案:B

2.(2002年春上海)我国列车第四次提速后,出现了“星级列车”。T14次列车从上海始发,途经蚌埠、济南等城市,最后到达北京。T14次列车时刻表如下,由其时刻表可知,列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为____________km/h

T14次列车时刻表

停靠站

到达时刻

开车时刻

里程(km

上海

┅┅

18:00

0

蚌埠

22:26

22:34

484

济南

03:13

03:21

966

北京

08:00

┅┅

1463

(答案:103.66

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