高考物理信息题应试策略探讨 6页

物理信息题应试策略探讨 湖北 朱木清 这里所说的信息题，是指题干以日常生活、生产及现代科技中的热点事件、问题为背景，材料信息呈现跟过去联系实际的“情景题”有差异，新颖而庞杂，很难直接看出与“模型题”的联系，需要通过阅读、理解、分析、筛选出相关信息，从而建模求解的一种新题型。其特点表现在：‎ ‎1. 陌生。不像寻常的联系实际“情景题”那样虽改头换面仍可见“宗”影，而它所给情景材料往往是从头到脚、从外到里都透着新鲜气。读题时，材料陌生使人顿生紧张，易乱方阵。解题需要很好的心理调控能力。‎ ‎2.海量。一是文字叙述阅读量大，读到后面可能忘了前面；二是材料参杂无用或干扰信息，有陷阱；三是材料呈现，有图片、图形、图象、图表，或告之最新科技成果、另附跨学科关联结论等多种形式。解题时需要良好的阅读、理解、分析、筛选、提取信息的能力。‎ ‎3.原生态。材料不仅新，而且是很真实，很实际。从情景交代，一眼很难看出物理本质，不能直接套用物理模型，需要转译。必须具备扎实的学科能力和一定的“发现”灵感。‎ 应试策略：‎ 一是要自信勇敢，冷静应对。就像敌我短兵相接，必须直面一拼。敢拼未必赢，不拼肯定死，怕就死得更快。‎ 二是要沉入题中，认真读题。读题，分三步走——通读，细读，精读或选读。要有耐心把题目读完，把题述情景过程弄明白。临界词，形容词，关键词，咬文嚼字，一字一句，独立思考，逐一酝透，不偏不漏。‎ 三是要善用技法，破译信息。题中信息多，呈现方式“活”，要善于使用分析、比较、综合、联想、判断多种思维形式，多角度思考，进行有效提炼处理，排除干扰因素，筛选出有用有效信息。‎ 四是要建模转译，寻求依据。独立完成现场学习、信息梳理，情景过程明了，并与原有知识比对迁移，合理建立模型，才能进而列式求解，结果讨论。‎ 典型示例：‎ 例题：你是否注意到，“神舟”六号宇宙飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图，如图1所示，它记录了“神舟”六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化；图中表示一段时间内飞船绕地球沿圆周飞行四圈，依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①.②.③.④，图中分别标出了各地点的经纬度（如：在轨迹①通过赤道时的经度为西经157.5°，绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°……），若地球质量为M，地球半径为R，万有引力恒量为G，从图中你能知道“神舟”六号宇宙飞船的哪些轨道参数？（需推导出的参数，只需写出字母推导过程；已知地球的半径为‎6400公里）‎ 图1‎ ‎ ‎ 答案：神舟飞船运行在轨道倾角42.4度；神舟飞船运行的周期约1.5h，高度约345km。‎ 思路点拔：本题关键是联系空间关系，看懂飞船运动的轨迹图。事实上这是一张将地球球面展开而成的平面图，因此飞船运动的轨迹圆变成了一簇曲线，每一条曲线上下和42.40的纬度线相切，则表明飞船的轨迹平面与赤道平面的夹角就是42.40（由地理中纬度线的定义可知）。本来飞船运行的轨道平面是一个确定平面，而绕地球运动四圈在地球表面垂直投影经度位置发生变化，呈4条曲线，是因为地球自转形成的。一簇曲线是飞船运动一周，地球转过22.5°角，由此就可以计算出飞船的周期。知道了周期就可以求飞船的轨道半径和高度。‎ 解析：‎ ‎（1）神舟飞船运行在轨道倾角42.4度(卫星轨道平面与赤道平面的夹角为42.4°)‎ ‎（2）飞船每运行一周，地球自转角度为180°－157.5°= 22.5°，则神舟飞船运行的周期为 ‎，大约90分钟 。 ‎ ‎（3）由万有引力提供向心力，即 ‎ 可求得飞船的轨道半径： ‎ 或轨道高度 ，大约3.43×‎105 m 。 ‎ 说明：此题是一道非常新颖的考查万有引力定律的好题，它把飞船的圆周运动和地球的自转很好的联系起来，突破了以往考查飞船运动时地球是当作静止的单一性，体现了课改后《考试大纲》新增的“能够关注科学技术的主要成就，关注生产、生活和社会中的实际问题,理论联系实际,综合运用物理知识和科学方法,初步解决实际问题”和“能够通过分析所给的图像找出其所表示的物理内容，用于分析和解决物理问题”的能力要求。本题对获取图像信息的要求较高，尤其是图中的飞船运动轨迹不是平时见到的物理图形，需要结合地球自转的知识入手求解。‎ 看来，解答信息题，审题仍是关键。要诀是：边读边画边分析，咬文嚼字挖“隐含”。‎ ‎ “边读”，读什么？——题目描述的物理情景，即现象和过程、题目的已知未知、要求回答的问题，就是“概貌”“概况”。‎ ‎“边画”，画什么？——画图示（受力图、过程状态示意图、几何关系图、电路图），画图象。画图析过程，用图解疑难，作图理思路，以图找隐含，附图表规范。画，使问题直观，情景具体，记住信息，启发思维，要养成不画图不做物理题的习惯。‎ ‎“边分析”，分析什么？——就是“三分析”（分析受力及变化情况，分析运动过程，分析特定的状态及其条件。其中，特定的状态及其条件是题目的个性，隐含条件藏匿处，也是破题的关键），把题设情景转化为问题模型，寻找特征状态和关联条件。‎ ‎“咬”文“嚼”字，嚼什么？：——就是嚼关键字词句。物理问题在叙述性的语言中，经常出现如“忽略不计”、 “光滑”、 “缓慢”、“匀速”、 “足够长”、“至少”、“至多” 、“恰能”等词语，这些学科用语，表达一种理想条件、临界条件、边界条件、极值条件，也是物理学科审题有别其他学科的显著特点。‎ 简言之：关键词，示意图，“三分析”，排干扰，查“陷阱”，建模型，防漏解。为此，备考要留心多整理积累一些相关信息材料。‎ 课后练习：‎ ‎1.翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知：空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1＝C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2＝C2v2。其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系。试求：‎ ‎（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；‎ ‎（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为a，试从力平衡的角度证明：tana＝C2/C1；‎ ‎（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角a约20°（取tan200＝4/11），匀速飞行的速度v多大？（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 解析：（1）②轨迹不可能存在。‎ ‎①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能与速度在一直线），运动员做直线运动；‎ ‎②位置，合力方向与速度方向不可能在一直线，所以不会沿竖直方向做直线运动。‎ ‎（2）由①位置的受力分析可知，匀速运动时 F1＝mgcosa＝C1v2  ‎ F2＝mgsina＝C2v2  ‎ 两式消去mg和v，得tana＝C2/C1‎ ‎（3）在图b中过原点作直线，正确得到直线与曲线的交点  ‎ C2＝2，C1＝5.5（5.5～5.6均正确）‎ 根据F2＝mgsina＝C2v2  ‎ 或F1＝mgcosa＝C1v2‎ 上两式任取其一解得v＝10.9m/s（在10.7～11.0之间均可）‎ ‎2（2009年海南卷）.有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。图2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受信号。若已知发射的脉冲信号频率为，发射器与接收器的距离为，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~‎1600m/s之间，结果保留两位有效数字。）‎ 思路点拨：题中由音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，波形直接反映在示波器上（上图），接收器接收到液体传来的信号，保持原有周期频率不变，也反映在示波器上（下图）。关键是从上下两图比对，分析发射信号和接受信号在示波器上显示的时间差（1.6△t），而且，由于脉冲波的周期性，需要考虑因子n(n=0,1,2,3,……)，这一点对数学归纳要求高，也很抽象，有难度。‎ 解析：设脉冲信号的周期为T，从显示的波形可以看出，图2中横向每一分度（即两条长竖线间的距离）所表示的时间间隔为 ‎1.6△t+4△t ‎△t ‎△t ‎1.6△t ‎1.6△t+2△t ‎△t ‎△t 其中 对比图2中上、下两列波形，‎ 可知信号在液体中从发射器传播到接收器所用的时间,由于脉冲波的周期性，需要考虑因子n，应写为 ‎ ‎ 其中，‎ 液体中的声速为 联立以上几式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1300～1600之间，得 ‎ ‎