高中物理阅读信息题的教学反思.doc

物理阅读信息题的教学反思【摘 要】 物理阅读信息题具有一般规律，本文从题型的基本形式、特点、类型、一般解法分别述之。并从三个典型例析出发揭示四点教学反思。【关键词】 阅读信息题、一般规律、教学反思【正 文】 物理阅读信息题已成为高中物理教师常规教研的重要组成一部分，本文就此类题目一般规律做一些探讨。一、阅读信息题的基本形式一般地，信息题具有如下的形式：题干（信息部分）+若干简短问题（问题部分）题干是向学生提供解题信息，即“开门的钥匙”。题干多以文字叙述为主，或辅以数据和图示等信息，内容覆盖了物理所研究的规律现象，概念及仪器等。往往看起来是我们未曾学过的知识，有一种“未曾相识”但又“似曾相识”的朦胧感觉。题干的作用有隐蔽性，启发性和迁移性。问题部分是围绕题干给出的信息主题展开的，学生能否解答问题，关键取决于他能否从题中获取多少信息以及获得的信息能否快速地迁移到要解答的问题中来。问题往往以连环式、渐近式、并列式或综合式的结构关系形成系列，构成对主题信息的比较完整的研究和运用。二、阅读信息题的特点1、高起点、低落点信息题的命题取材于重大的社会问题或科技信息即立意高，而题给信息与中学基础知识密切相关，看似超纲，实则扣本即落点低。2、情景新、知识活创设情景的题材一般是反映高科技脉搏的科技模型，富有时代气息，考生必须对新情景进行认真的分析、归纳，通过检索旧知识，吸纳新知识，探索出试题设问的实际问题与中学基础知识的相同点与相似点，从而将所学知识迁移到新情景中去。3、即时学、即时用由于信息题创设的情景新，知识内容新，要求考生现学现用，迅速捕捉信息并且利用信息，这对考生自学能力及分析解决问题能力的考察更是淋漓尽致。三、阅读信息题的类型1、科普类以课本上的阅读材料或书上根本没出现过的概念规律、自然科学中的热点问题，甚至是科学前沿问题等以科普性文章展示出来，考查学生阅读中收集、处理信息的能力。2、图像类图像是自然科学方面资料的又一种表现形式，它被广泛应用于物理实验研究中，图像所提供的信息往往即直观，又隐蔽，学生经常会无从下手，平时应加强训练。3、表格类在自然科学中，用实验研究某一问题时，一般先把实验数据记录在设计的表格中，然后再通过对表格中的这些数据进行认真的分析、研究，从中找出定性或定量的关系。因此，对表格中记录的信息进行阅读理解是从事科学研究必备的素质，也是我们进行研究性学习中常用的方法，平均应注意通过典型资料培养这种能力。四、阅读信息题的解法由于信息题所具有的与众不同的特点，也就决定了解答它时应遵循的一般方法：阅读理解发现信息类比推理解答问题运用规律联想迁移提炼信息发现规律认真阅读题干，能读懂题干给出的新信息，理解题干创设新情景中的新知识。结合提出的问题，提炼出有价值的信息，剔除干扰信息，从中找出规律。充分发挥联想，将发现的规律和已有旧知识牵线搭桥，迁移到要解决的问题中来。运用类比推理创造性地解决问题。五、阅读信息题例析例1（2000年上海卷）阅读如下资料，并回答问题：自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射，热辐射具有如下特点：（1）辐射的能量中包含各种波长的电磁波；（2）物体温度越高，单位时间内从物体表面上辐射的能量越大；（3）在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。处于一定温度的物体在向外辐射能量的同时，也要吸收由其它物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变，若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体，单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即PO=kT，其中k=5.6710-8W/m2K4。在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体。有关数据及数学公式：太阳半径R5=696000km，太阳表面温度T5770K，火星半径r=3395km，球面积S=4R2，其中R为球半径。（1）太阳辐射能量的绝大多数集中在波长为210-7110-5m范围内，求相应的频率范围。（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？（3）火星受到来自太阳的辐射可垂直射到面积为r2（r为火星半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度。解析：此题就是一道典型的文字叙述式信息题，篇幅长，有近500字，干扰信息较多。许多同学面对这长长的篇幅已是心慌意乱，如果阅读理解能力又差，往往看过几遍而头脑中仍是杂乱无绪。解这类题有一个经验，即从所问出发，有利于信息的提炼：（1）从太阳（黑体）表面辐射的能量=太阳单位时间内从单位面积上辐射的能量太阳总表面积辐射时间=（kT4）（4R）t；（2）火星（黑体）处在平衡态，能量不变，温度T不变，是因为它外辐射的能量等于太阳辐射给它的能量，即由此可做出解答：（1）由V=C/，得即辐射的频率范围为（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为（3）火星单位时间内吸收来自太阳的辐射与其向外辐射电磁波能量相同，即（a）其中d为太阳到火星的距离，且d=400RS（b）由a、b可得火星平均温度例2 （2000年浙江、江苏、吉林理科综合题）如图所示，厚度h，宽度为d的导体板放在垂于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，实验表明：当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仑兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差，设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势 下侧面A的电势（填高于、低于或等于）。（2）电子所受洛仑兹力的大小为 。（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为 。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为，其中代表导体板单位体积中电子的个数。解析：这是典型的新情景信息题，题干的霍尔效应是一个陌生的规律。考生必须通读题目，对霍尔效应的原理深入分析，透彻理解，可形成如下信息链：电子受洛仑兹力作用偏转静电感应形成横向电场电子受静电力作用削弱偏转稳定（静电力与洛仑兹力平衡），利用带电粒子在复合场中运动规律可做如下解答：（1）电子定向移动形成电流且其移动方向与电流方向相反，所以由左手定则判断可知电子受洛仑兹力作用偏转聚集于上侧面A，稳定时A面电势低于下侧面A电势。（2）与（3）稳定时，横向静电力与洛仑兹力平衡，其大小为evB和e。（4）求证过程：电子受到横向静电力作用与洛仑力作用而处于平衡，有e=evB（a）通过导体的电流I=nevdh（b）由证毕例3 天文学家根据观察宣布了下列研究成果：银河系中心可能存在一个黑洞，黑洞是一种神秘的天体，这种天体的密度极大，其表面的引力是如此之强，以致于包括光在内的所有接近黑洞的物质，都不能逃脱其引力的作用，他们用口径为3.5m的天文望远镜对猎户座中，位于银河系中心附近的星体进行长达6年的观测发现，距黑洞60亿km的星体以2000km/s的速度绕其旋转；另外，根据相对论知识，光子在运动时有质量，设光子的运动质量为m0，光子与黑洞间的吸引力也符合万有引力定律。（1）试计算黑洞的最大半径（引力恒量）.(2)因黑洞引力极大，其中原子的核外电子全部吸入核内，质子变为中子，若中子紧密排列，求黑洞的质量。（中子质量为1.6610-27kg，半径约为10-15m，计算结果均取1位有效数字）。解析：该题取材于看不见、摸不着的黑洞，叙述中又提到了爱因斯坦相对论中光的运动质量问题，看似深奥，但实际只不过是牛顿万有引力定律和向心力公式的应用。本题的有效信息有：星体光子逃脱不了它的引力，即在最大半径R处，以光速运动的光子受的引力恰等于它需要的向心力；一些常量，如万有引力常量，中子质量，中子半径等。本题用到的物理规律：万有引力定律，向心力公式等：对星体， （1） 对光子， （2）解是R=3108m由题意得黑洞即为常提到的中子星，求黑洞的质量即为中子数乘以每个中子的质量，所以，六、阅读信息题的教学反思1、注重实际和理论相结合的理论结构的创建过程教师不要急于向处理平时习题那样，满足示范讲解。要给出充分的时间让学生建构物理过程和解决物理规律。学生如果想不到，要引导进行思考，对这类题目的教学一定不能急于求成。在高考中，新的情景只能靠学生独自面对，平时地训练不要包办代替。2、要鼓励学生独立思考，必要时组织学生研讨要引导学生自己总结出解决问题的框架构想。由于这类新题数目不多，选择余地少，所以组织教学要从时间、内容、方法方面要尽可能的充分3、建构物理模型和过程的教学要细致，需要时要进行误差分析对为什么选择该理想模型，研究的物理过程要详细的描述。对忽略哪些次要因素要心中有数。按题目要求对结果进行分析，误差对结果的影响考虑要周全。4、总结要“点”、“面”结合，注意整体思路的脉络教学不要就题论题，要对信息阅读题的普遍作规律性说明。对不能独立做对的学生，提倡“反思式”学习，指出哪一环节存在问题，怎样克服。例题3：阅读如下资料并回答问题。自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射与温度有关，称为热辐射。热辐射具有如下特点：、辐射的能量中包含各种波长的电磁波；、物体的温度越高，单位时间从物体的表面单位面积上辐射的能量越大；、在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同。处于一定温度的物体在向外辐射电磁波的同时，也要吸收由其它物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体的绝对温度的四次方成正比。即P0=kT4，其中常量k=5.6710-8w/m2R4。在下面的问题中，把研究对象都简单地看做黑体，有关数据及公式如下：太阳的半径R=696000km，太阳表面温度T=5770k，火星半径r=3395km，球的表面积S=4 R2。其中R为球的半径。（1）、每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？（2）、火星受到来自太阳的辐射可以认为垂直射到面积为s=r2（r为火星的半径）的圆盘上，已知太阳到火星的距离为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度。解析：此题是一道典型的文字材料题，文字叙述500多字，干扰信息较多，许多学生面对这冗长的文字，早已心慌意乱，心理上就产生了畏惧感。如果阅读理解能力又差，往往看过几遍还是杂乱无序，无从下手。其实问题的关键是从问题出发，反过来在题目中提炼有用的信息。（1）、由题意可知，太阳表面辐射的能量等于太阳单位时间内从单位面积辐射的能量与太阳表面积和辐射时间的乘积。即W=（kT4）（4 R2）t代入数据得：w=1.381010J（2）、设火星表面温度为T1，太阳到火星的距离为d，火星（黑体）处于平衡状态，能量不变，温度T1不变，是因为它向外辐射的能量等于太阳辐射给它的能量，即：（kT14）（4r3）t=（kT4）（4R2）tr2/（4d3）代入数据得：T1=204k例题3：如图所示，在高速公路上，用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号的时间差，测出被测物体的速度。P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔t=1.0s，超声波在空中传播速度是v=340m/s，若汽车是匀速行驶，求：（1） 、汽车收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离。（2） 、汽车的速度。解析：此题关键是通过阅读文字，图表，挖掘图表中每一刻度表示的时间：t0=1/30s，因为P1、P2的时间间隔为t=1.0s，对应图中有30个刻度。从图表中还可读出两次发出到接收到回波的时间t1、t2，由图可知t1=12t0=0.4s。t2=9t0=0.3s（1） 、如图a所示，令汽车两次接收到信号的位置分别在A、B两处，对应到测速仪的距离分别为s1、s2，则：1999年，中国首次北极科学考察队乘坐我国自行研制的“雪龙”号科学考察船对北极地区海域进行了全方位的卓有成效的考察。这次考察获得了圆满成功，并取得了一大批极为珍贵的资料。“雪龙”号科学考察船不仅采用特殊的材料，而且船体的结构也应满足一定的条件，以对付北极地区的冰块与冰层，它要靠本身的重力压碎周围的冰块。同时又应将碎冰块挤向船底。如果碎冰块挤在冰层与船体之间，船体由于受巨大的侧压力而可能解体。为此，如图1所示，船体与竖直面之间必须有一倾角。设船体与冰块间的动摩擦因数为，试问使压碎的冰块能被挤向船底，角应满足什么条件？(冰块受到的重力、浮力忽略不计） 文中列举了对该题的两种解法，现摘录如下： 解法1：对碎冰块进行受力分析，如图2所示。 碎冰块受到船身的弹力N，摩擦力f和冰层的挤压力F。将冰层对碎冰块的挤压力F沿船壁方向与垂直于船壁方向进行分解，得到两个分力。 由碎冰块的平衡条件建立方程，即 FcosN0, Fsinf0 .解出维持碎冰块静止所需的摩擦力f及支持力N分别为： fFsin ， NFcos .为了使碎冰块能被挤向船底，必须满足 ffmN 则有：FsinFcos解得：tan ，故须满足的条件为arctan . 解法2：对碎冰块的受力分析如图3所示。碎冰块受到船身的弹力N，摩擦力f。只有当f和