信息题求解思路与方法

信息题求解思路与方法炎陵一中物理组吴虎春教学目的了解信息题的基本特点及其类型探讨分析信息，处理信息的一般思路和技巧，培养学生获取知识的能力。培养学生对知识，情景的重组、转移、迁移的能力。帮助学生克服做信息题的心理障碍，树立信心。教学重点引导学生学会正确提取信息、处理信息培养学生学会建立新旧知识联系，建立正确模型良好思维习惯教学难点如何抓住问题的关键，重组信息建立正确的情景和物理模型教学方法教法：探究法交流法总结法学法：对比法联想法理解法教学过程一引入新课信息题，情景新，选材活，具有鲜明的时代气息，成为高考试题中一道亮丽的风景线。目前在高考中要求考生处理的信息主要为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。这节课我们一起来探讨讨信息题的求解的一般思路和方法。二组织教学【例1】（2001年高考上海卷）（1）1791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1.5X10nm，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1.87X1024J。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2.2X106J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4nR2）。（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。探究1：题中第1问求地球半径的相关信息有那些，你能建立起怎样的模型？由米的定义可以构建一个四分之一圆，从而可以求出地球半径。探究2：对于第2问的信息应如何来判断哪些是有用的，哪些是无关的？“降雨量的多少由什么决定？”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，因此与太阳能传播相关的信息是有用的。其他如“太阳与地球的距离为1.5X10iim”、“地球表面2/3的面积被水面所覆盖”等都是无用的信息。【解析】(1)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2nR，R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1.00X107倍。因此有2nRX1/4=1.00X107m解得R=6.4X106m(2)(a)水面吸收太阳辐射的能量为：WX0.93X0.65=2.2X106m解得蒸发的水量m=5.14X1017kg设降雨量为h(实际上是降到地面的水层的厚度)，有m=p4nR?h得h=1.01X103mm整个地球表面年平均降雨量约为1.0X103mm(b)大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等。探究3：通过对上题的求解，请你谈谈如何快速有效地提取和重组信息？我们通过米的定义构建了地球半径与经线的一幅情景图，通过降雨量与能量关系构建太阳能的传播过程情景，可见抓住问题的关键，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。【例2】(2005年江苏卷15)1801年托马斯.杨用双缝干涉实验研究了光波的性质，1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜。试用平面镜成像作图法在图上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为入，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离Xx的表达式。光屏探究：在完成第一问的基础上，根据你获得的信息你能想到那些相关知识？你能找到它们之间的共同点吗？【小结】联想到双缝干涉实验图样，二者有共同之处，在光屏上直射光和反射光叠加形成干涉条纹，反射光的反向延长线交于像点，那么光点和像点就象双缝十涉中的双缝。

【解析】(1)如图(2)Ax=—kd因为d=2a，所以2a【小结】在遇到新模型时，往往感到无处下手，其思维障碍在于不善于把貌合神离的新模型与典型模型进行比较、分析、同中求异或异中求同，把握新、旧模型本质上的共性.对此可以通过题中设问得到启示，确定建模对象，从而跨跃思维障碍，在新旧模型分析比较中洞察物理本质.【例3】2OO4年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星.在人类成功登陆火星之前，人类为了探测距离地球大约3.0Xl05km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器.它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号.探测器上还装着两个相同的减速器(其中一个是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/S2.某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使控测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物.此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作.下面为控制中心显示屏上的数据.收到信号时刻9g凫1收到信号时刻9g凫1踞I发射信号时刻9；心收到信号时刻9g与前方障碍物距离52m32m给减速我设定的加速度2m/F与前方障碍物距离已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快.科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s.问：经过数据分析，你认为减速器是否执行了减速命令？假如你是控制中心的工作人员，应采取怎样的措施？加速度需满足什么

条件?请计算说明.探究1:题中有哪些典型的物理过程？探究2：试分析各时段，探测器和信号的运动情景【解析】（1）从前两次收到的信号可知：探测器速度匕二（52-32）/（30-20）=2m/s,从发射信号到探测器收到信号并执行命令的时刻为9:lO34.控制中心第三次收到的信号是探测器在9:1039发出的.从后两次收到的信号可知探测器的速度为Vj（32-12）/10=2m/s可见，探测器速度未变，并未执行命令而减速，减速器出现故障.（2）应启用另一个备用减速器.分析数据再经过3s和1s接收时间，探测器在9:1044执行命令，此时距前方障碍物距离s=2m.设定减速器加速度为a，则有2as=v2，可得a〉1m/s2.即只要设定加速度a〉1m/s2，便可使探测器不与障碍物相撞.【小结】该题以最新的科技动态为立意背景，物理过程隐含在所提供的的信息中，解决问题最大的困难在于该物体运动过程的揭示（月地间信号传输时间需1s、输人命令需3s，在此时间段内物体的运动均应保持原有特性），再现了“匀速运动、“匀变速运动”的建模过程.三课堂小结构建物理模型（实物、过程、条件等）1构建物理模型（实物、过程、条件等）寻找相应物理规律，综合应用求解2理信息题的常用思维方法通过联想、迁移、类比等方法并结合信息重组、思维转化，进而建立切合题意的新模型四课堂练习练习：（2006年普通高等学校招生全国统一考试天津卷）与宇宙探索相关的信息给予题）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。（1） 可见星A所受暗星B的引力七可等效为位于O点处质量为m，的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m、m，试求m，（用m、m表示）；（2） 暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m】之间的关系式；

【解析】（【解析】（1）设a、b的圆轨道半径分别为\r由题意知，a、B做匀速圆周运动的角速度相同，设其为①。由牛顿运动定律，有Fa="当fa=fbm+m设a、B之间的距离为r，又r=r+r2，由上述各式得 m21，由