高三物理提取信息题

物理信息题的类型及解法探究

近年来，一种考查学生处理材料，从中获取信息并对信息进行处理的新题型已经出现在物理卷面上。信息题是考查学生理解能力、分析能力与灵活运用知识解决问题能力的好题型。它的题干以日常生活、生产及现代科技中的某个事件、问题为情景提供一些信息，让考生通过阅读、理解、思考和分析从中筛选出相关信息，把实际问题抽象为物理过程，建立物理模型，然后应用题干中的相关信息去解决问题。信息的载体具有多样化，可以是文字、公式、图线、表格和函数图象等等。这类题要求学生首先要读懂题目的材料，并从中挖掘出所需的有用的信息，理解命题的意图；接着更为重要的是要运用已有的知识，结合题中提供的信息，灵活机动地进行知识的演绎归纳、综合分析、迁移变化，最后准确地作出解答。

一、信息题的特点

1相关性→测试题中的问题，涉及到学科内知识相关和学科间知识相关。

2隐蔽性→测试题中有用信息，不是一目了然，一眼就能看清的，而是隐含在题目之中。要求学生认真阅读题目，对题目内容进行去粗取精、去伪存真，方可绕开“陷阱”，走出误区，找到所需的蕴涵其中信息。

3迁移性→具体地说就是测试题中的问题和哪些物理知识相互联系，应当运用到什么物理规律，采用什么物理模型来解题。

二、信息题一般解法

1一般流程

2解题一般方法

(1)认真阅读题目，提炼有用信息。(2)对有用信息抽象并简化为物理过程。(3) 运用物理模型，确定解题方法。解题信息题的关键和困难之处，就是如何成功地将“信息题”转化为平时练习的“传统题”。

三、信息题的分类

信息题一般可分为应用型、开放型、新知型、综合型四类。

四、分类例题分析

(1)应用型

例1混凝土便宜而坚固耐压，但不耐拉，钢筋耐压也耐拉，通常在混凝土建筑物须承受张力的部分用钢筋来加固，下面图1中楼板和阳台的加固钢筋位置都正确的是( )

(图1)

解析:从题目材料中抓捕到有用的信息：①混凝土耐压，钢筋耐压也耐拉。②混凝土建筑物承受张力的部位要用钢筋来加固。处理信息后分析推理可知，人站在房间的楼板上，给平台向下的压力，由于楼板两端壁支撑楼板，在压力的作用下向下弯曲，致使楼板上面承受压力，下向承受张力，所以在房间的楼板内的钢筋应放在下部。人站在阳台上，给阳台向下的压力，由于阳台只有一端压在墙壁中，因此阳台在压力的作用下向弯曲，致使阳台上部承受张力，下部承受压力，所以阳台内的钢筋应放在上部。 答案：A

(2)开放型

例2请你设计一个测量小铁球作竖直上抛运动的初速度的实验。现提供一个小铁球、秒表、长直尺、天平等仪器。

解析:（方案1）用长直尺测出小铁球作竖直上抛运动的最大高度为h，利用公式v= 计算，求出初速度。

（方案2）用秒表测出小铁球作竖直上抛运动的上升时间t，利用公式v=gt计算，求出初速度。

（方案3）用秒表测出小铁球作竖直上抛运动过程中的总时间T，由于竖直上抛运动过程中的上升时间等于下降时间，利用公式v=gT/2计算，求出初速度。

上述三个方案科学性都是正确的，但是测量的精确性和可 *** 作性是不同的。通过教师的引导，学生分析推理和比较，可以得出最佳是（方案3）。

例3在水平实验桌上放有长木板、d簧秤、木块，请你设计测量木块与木板之间的滑动摩擦系数的实验。

(图3)

(图2)

解析:（方案1）如图2所示，用d簧秤测出木块的重力G，再将长木板固定在桌边铁架上，用d簧秤水平拉木块在长木板上作匀速直线运动，此时d簧秤的读数为F，则木块所受滑动摩擦力的大小f=F，木块与木板之间的滑动摩擦系数μ=F/G。

（方案2）如图3所示，用d簧秤测出木块的重力G，再将d簧秤固定在桌边铁架上，用水平力拉长木板上作缓慢的直线运动，当木块和长木板作相对滑动时，此时d簧秤有一个稳定的读数为Fx，则木块所受滑动摩擦力的大小f=Fx，木块与木板之间的滑动摩擦系数μ=Fx/G。

上述二个方案科学性都是正确的，但是测量的精确性和可 *** 作性是不同的。通过教师的引导，学生分析推理和比较，可以得出最佳是（方案2）。

综上所述，在做物理开放型试题时，答案往往不是唯一的，但通过分析推理和比较，可以得出最佳答案。有效地考查的想象能力、发散思维能力与创新能力。

(2)新知型

(图4)

例4磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图4所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝ 。

解析: 此题以“磁场的能量密度”为背景，提供新的知识，并要求以此解决题中提出的问题。这样的题目表面上看很复杂、挺难，其实只要仔细阅读，认真琢磨，弄清材料的内涵，排险干扰，获取解题所需的信息，就能由繁变简，化难为易。从题目材料中抓捕到有用的信息：①磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ。②将端面积为A铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F。③F所作的功等于间隙中磁场的能量。处理信息后分析推理可知，拉力F作功W=FΔl ，间隙中磁场的能量E=AΔlB2/2μ，二者相等解出：B=(2μF/A)1/2。

(4)综合型

例5电动自行车是目前一种较为时尚的代步工具，某品牌电动自行车的铭牌如下：

车型：20吋（车轮直径：508mm） 电池规格：36V12Ah（蓄电池）

整车质量：40kg 额定转速：210r/min（转/分）

外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm 充电时间：2—8h

电机：后轮驱动、直流永磁式电机 额定工作电压/电流：36V/5A

（一）根据此铭牌中的有关数据，可知该车的额定时速约为（ ）

A．15km/h B．18km/h C．20km/h D．25km/h

（二）在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率=。一个人骑电动自行车，消耗1MJ（106J）的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是 （ ）

A．6:1 B． 24:1 C．12:5 D．48:7

（三）一个骑车人质量为m=60kg，动力电源选用能量存储为“36V 10Ah”(即输出电压为36伏，工作电流与工作时间的乘积为10安培小时)的蓄电池(不计内阻)，所用电动机的输入功率有两档，分别为P1=120W和P2=180W，考虑到传动摩擦以及电机发热等各种因素造成的损耗，电动自行车行驶时的功率为输入功率的80%，如果电动自行车在平直公路上行驶时所受阻力与行驶速率和自行车对地面的压力都成正比，即f = kmgv，其中k=50×10-3s·m－1，g取10m/s2。求：（1）该电动自行车分别选用两档行驶时，行驶的最长时间分别是多少？（2）电动自行车在平直公路上能到达的最大速度。（3）估算选用“功率高档”时电动自行车在平直公路上的最大行程。

解析:此题信息的载体是用文字、表格形式表示。

（一）从表格中捕到有用的信息：①车轮直径：508mm。②额定转速：210r/min（转/分）。根据公式：v=2πnR计算车的额定时速是答案：C。

（二）从文字中捕到有用的信息：“客运效率=”，通过计算得出电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是答案：B。

（三）（1）根据公式P=IU，可得两档电流分别为：I1= A ；I2=5 A。再根据电池容量可得：t1= = =3h ；t2= =2h。（2）当电动自行车以最大功率行驶且达匀速运动时速度最大，

有F牵=f = kmgvm，而F牵= 。联立以上两式得：

vm===537m/s。（3）忽略电动自行车的启动和减速过程，可认为电动自行车能以最大速度行驶2 h，即：sm=vmt=537×3600×2 m=386km 。

五、在解答信息题时，应注意以下几个问题

1克服畏缩情绪。许多考生碰到这类题时常常有畏缩情绪，不敢下手练习。我们应该树立信心，克服畏难情绪。

2审题提炼信息。信息题的一个显著特点是文字叙述长，若配以图、表，则题量将更大。在题中必然会出现有效信息和无效信息的混杂，这就要求考生具有提炼有效信息和处理信息的能力。在答题时，通过读题，要认清主体，提取有效信息。

3建模综合分析。信息题虽然体现了学科的综合能力，但必然会以知识点为主体。因此，解题时应弄清从那些知识点去思考。把题目所反映的具体情景转化为抽象的理想化模型进行分析，利用学过的物理知识求解。

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