物理高考信息题的分类解析

1、物理高考信息题的分类解析这类新题型对学生的能力要求更高更全面，既要求学生能应用已学的知识解决问题，又要求学生在考场上"能读懂自然科学方面的资料"并应用,要求学生具有较强的获取知识、应用知识的逻辑推理能力。通过对物理信息题的解答与分析，我们体会到在解答这一新题型时要做到：读懂资料，获取信息；明确要求，应用信息；建立模型，运用规律； 分析推理，得出结论。我们认为物理信息题大体可分为三类：1文字信息题；2图形信息题；3图表信息题。下面通过一些例子来看看物理信息题的解答要求。     一、文字信息题。     文字信息题就

2、是通过文字描述一个物理现象或者一个物理规律，而所描述一个物理现象或者一个物理规律是学生在物理课本中没有学过的，要求学生在考场上读懂资料，获取信息，根据的规律解答相应的问题。     例1：99年上海高考试题天文观测说明，几乎所有远处的恒星或星系都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度称为退行速度越大；也就是说，宇宙在膨胀。不同星体的退行速度V和它们离我们的距离r成正比，即V=Hr. 式中H为一常量，称为哈勃常数，已为天文观测测定。为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的。假设大爆炸后各星体即以不同的速度向

3、外匀速运动，并设想我们就位于其中心，那么速度越大的星表达在离我们越远。这一结果与上述天文观测一致。     由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T= 。根据近期观测，哈勃常数H=3×102米/秒.光年，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为 年。     认真阅读题目以后，可以获取如下信息：    1宇宙在膨胀；    2不同星体的退行速度V和它们离我们的距离r成正比，即V=Hr.；   3各星体以不同的速度向外匀速运动； 

4、;  4哈勃常数H=3×102米/秒.光年。利用这些信息可估算宇宙年龄：此题的模型是物体的匀速直线运动，规律是S=Vt，那么宇宙年龄T=r/V=1/H=1×1010年，即离我们r处的星体运动的总时间。    例2：2000年上海高考试题阅读如下资料并答复以下问题：    自然界中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：辐射的能量中包含各种波长的电磁波；物体温度越高，单位时间从物体外表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

5、不同。    处于一定温度的物体在向外辐射电磁波能量的同时，也要吸收由其它物体辐射的电磁波能量，如果它处在平衡状态，那么能量保持不变。假设不考虑物体外表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%地吸收入射到其外表的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体外表单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即PO=T4，其中=5.67×10-8 W/m2.K4.    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Rs=696000Km,太阳外表温度T=5770K，火

6、星半径r=3395km.球面积S=4R2，其中R为球半径。1太阳热辐射能量的绝大局部集中在波长为2×10-7m-1×10-5m范围内，求相应的频率范围。2每小时从太阳外表辐射的总能量为多少？3火星受来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为r2r为火星半径的圆盘上。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。    认真阅读题目以后，可以获取如下信息：热辐射及其特点；黑体及其特点；太阳半径Rs=696000Km,太阳外表温度T=5770K，火星半径r=3395km.球面积S=4R2，其中R为球半径。根据这

7、些信息很容易给出如下解答：1 由于v =C/ ,所以辐射的频率范围为3×1013Hz-1.5×1015 Hz。2 每小时从太阳外表辐射的总能量为W=4Rs2T4t=1.38×1030J.(3)设火星外表温度为T1，太阳到火星的距离为d,.火星单位时间内吸收来自太阳的能量为：        Pin=4Rs2T4(r2/4d2)=T4r2/4002       火星单位时间内向外辐射电磁波能量为：   

8、0;    Pout=4r2T14       所以，Pin=Pout,即 T4r2/4002=4r2T14     由上式求得火星的平均温度为T1=204K。    例3：2000年理科综合能力测试题如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直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与下侧面A，之间会产生电势差。这种现象称为霍尔效应。实验说明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=K(IB/

9、d) 。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。当静电力与洛仑力到达平衡时，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。答复以下问题：1到达稳定状态时，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电子所受的洛仑力的大小为 _。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由静电力和洛仑力平衡的条件，证

10、明霍尔系数为K= 1/ne ，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。    认真阅读题目以后，可以获取如下信息： 霍尔效应；当静电力与洛仑力到达平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差；当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=K 。根据这些信息很容易给出如下解答：1 由左手定那么可知，定向流动的电子受洛仑兹力方向向上，电子将偏向上侧面，A板由于堆集一定量的电子，电势低于下侧面A，的电势。2 电子所受的洛仑力的大小为f=Bev;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F=eU/h .4 由于I=nehdv，而f=F,所以U=Bhv

11、=BI/ned ，即K= 1/ne 。    二、图形信息题。    图形信息题就是通过图片描述一个物理现象或者一个物理规律，要求学生在考场看懂图片，获取信息，并根据的规律进行分析判断、推理计算，解答相应的问题。     例4：2001年全国高考试题如图2所示。一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L=0.20m,电阻R=1.0;有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向

12、拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图3所示。求杆的质量和加速度。    解析：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用V表示其速度，用t表示时间，那么有              V=at                    &#

13、160;               (1)    杆切割磁感线，将产生感应电动势                      =BLV       &

14、#160;                            2 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流            I=/R      

15、                               3   根据牛顿第二定律，有            F-BLI=ma   &#

16、160;                               (4)   联立以上各式得：F=ma+ (B2L2/R)at            

17、60;        (5)由图线上取两点代入5式可解得：a=10m/s2,m=0.1kg.    三、图表信息题。    图表信息题就是通过图表描述一个物理现象或者一个物理规律，要求学生在考场看懂图表，获取信息，并根据的规律进行分析判断、推理计算，解答相应的问题。    例6：某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I的数据：编  号12345678UV0.200.601.001.401.802.202.603.00IA0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情况不亮     微亮      逐渐变亮              正常发光1 从图表中可以看出，当功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是：_2