对高考物理信息题的处理建议

刘勇

摘 要： 高考中，有的信息题提供的是全新的知识，要求在理解这些知识的基础上用科学研究的一般方法解决问题；有的信息题只是给出新的实际问题情景，用到的知识和方法都是已有的；还有的信息题并不要求完整地处理整个问题，只对局部环节进行考查，如只考查提出问题的能力、观察比较的能力、分析得出结论的能力。

关键词： 物理信息题 特点 解题方法

近年的理科综合试题中出现不少紧密联系科研成果的信息题，意在考查学生对科技信息的接受和处理能力。与传统试题相比，这类题目更能考查学生的综合能力，更具时代性，更贴近科学前沿和生产生活实际，故而对以传统教学模式培养出来的学生而言，有一定难度。预计以后的几年中，信息题仍是热点和亮点。局部环节的考查一般以选择题和填空题的形式出现，而前两类则以计算、论证题的形式出现，甚至作为整卷的压轴题。

一、信息题特点

试题往往给学生一种新的情况或背景，课本上不会见到此情此景。它的题干以日常生活、生产或现代科技中的某个事件、问题为情景，提供一些信息，让学生通过阅读、理解、思考、分析进而解答问题。这些信息的给予方式是多样的，可以是文字、公式、图表、函数图线等。

信息题的特点是：相关性、隐蔽性和迁移性。试题涉及问题一定与学生已有知识能力相关联，但与什么知识相关，该用什么规律或物理模型解答，又不是一目了然的。学生只有深刻理解物理概念和规律，构建完整的物理知识体系，掌握基础的解题方法，同时加上阅读，并发挥分析能力及知识的迁移应用能力，才能较好地解答这类题目。所以，信息题特别能反映学生的综合素质。

2.解题方法

信息题的解题步骤一般分为：（1）信息处理：通过阅读，快而准确地在题干中提取有用信息，丢弃与问题无关的干扰信息，并使之与物理知识发生联系。（2）抽象：把题干中的背景抽去，将题目化为物理过程，亦即完成信息题向传统题的转化。这两步是信息题特有的步骤，也是解信息题的关键。（3）建立模型：将信息题转化为传统题后，在已有物理知识中，确定解题方法或建立物理模型，这是物理解题的基本功。（4）列式求解：最后对答案进行判断，看其是否科学合理。

3.试题解析

例1：据报道，1992年7月，美国的“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行了一项卫星悬绳发电实验，实验取得了部分成功。航天飞机在地球赤道上空离地面约3000kg处由东向西飞行，相对地面速度大约6.5×10 /s，以航天飞机上向地心方向发射一颗卫星，携带一根长20km，电阻为800Ω的金属悬绳，使这根悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动。假定这一范围内的地磁场是均匀的，磁感应强度为4×10 ，且认为悬绳上各点的切割速度和航天飞机的速度相同。根据理论设计，通过电离层（由等离子体组成）的作用，悬绳可产生约3/4的感应电流。试求：

（1）金属悬绳中产生的感应电动势；

（2）悬绳两端的电压；

（3）航天飞机绕地球运行一圈，悬绳输出的电能。（已知地球半径6400km。）

解析：这是一道与科学实验有关的信息题。将题设情景抽象成导体棒切割磁感线运动产生感应电动势；这一纯物理过程，是解答出第（1）问的关键。将悬绳（即运动导体）作为电源，与电离层组成闭合回路，应用闭合电路欧姆定律求两端电压，是解答第（2）问的关键。第（3）问中，求飞机运行周期是难点，要涉及圆周运动知识。可见，要提高学生应用知识的能力，不但要加强书本上基础知识的教学，更要重视知识迁移能力的培养。

答案：（1）感应电动势q=BLN=5200V；（2）u=￡-Ir=2800V；（3）W-uIT=7.6×10 J，其中T求法是：T= ，式中，r是飞机到地心的距离。

例2：长江是我国的第一大河，全长s（m），源头海拔h（m），全年平均流量Q（m3/s），长江水不但滋润了两岸，令长江流域美丽富饶，而且蕴藏着丰富的水力资源。假定不考虑以支流并入长江及途中损失的水量，则长江蕴藏的水力资源为多少W？

解析：江水蕴藏的能量是水的机械能（势能），题中要求的功率是单位时间内转化为其他形式能量的水能，亦即单位时间有多少水以源头流入海口，而这无法知道。但由于源头和入海口每秒流量均为Q（因不计支流并入及途中损失），故相当于每秒有Q的水量从源头流下h（m）进入海口。到此，我们可用水电站中拦河坝模型解此问题。题中h、Q为有用信息，s为干扰信息。这实际上让学生做了一次“情报分析”工作，这在国土资源调查、收集经济情报中极为常用。我们平时接触到的资料、信息很多，若善于分析这些信息，就能从中读出其背后更多的东西。同时，这也是一个很好的研究性课题：调查家乡河流蕴藏的水力资源。题目以外给予学生的思考和各种积极影响，是处理信息题时值得注意的地方。

答案：长江水能功率为p= = =Qρgh，式中ρ为水的密度。

例题3：柯受良驾驶汽车飞越黄河，汽车从最高点开始到着地为止这一过程的运动可以看做平抛运动。记者从侧面用照相机通过多次曝光，拍摄到汽车在经过最高点以后的三副运动照片如图2所示，相邻两次曝光时间间隔相等，均为Δt，已知汽车的长度为l，则（？摇？摇）

A.从左边一幅照片可推算出汽车的水平分速度的大小

B.从左边一幅照片可推算出汽车曾经到达的最大高度

C.从中间一幅照片可推算出汽车的水平分速度的大小和汽车曾经到达的最大高度

D.从右边一幅照片可推算出汽车的水平分速度的大小

解析：首先应动态地看照片，每幅照片中三个汽车的像是同一辆汽车在不同时刻的像，根据题目的描述，应是由高到低依次出现的，而且相邻两像对应的时间间隔是相等的，均为已知的Δt。题目中“汽车的长度为l”这一已知条件至关重要，我们量出汽车在照片中的长度，就能得到照片与实际场景的比例，这样照片中各点间的真实距离都能算出。物理知识告诉我们，汽车在通过最高点后的运动，可抽象为质点的平抛运动，因此水平方向为匀速运动，竖直方向为自由落体运动。关于水平速度，由于汽车在空中相邻的两个像对应的真实距离能算出，这段运动对应的时间Δt已知，因此由左、中两幅照片中的任意一幅都能算出水平速度。至于右边的一幅，因为汽车在空中的像只有一个，而紧接着的在地上的像不一定是刚着地时的像（汽车刚着地时，可能是在两次拍摄之间），因此在这个Δt内，可能有一段时间做的已经不是平抛运动，水平方向不是匀速的，所以用该照片无法计算出水平速度。关于最大高度，应分析竖直方向，同时对不同照片进行比较。左边一幅，没拍到地面，肯定不能计算最大高度。右边一幅，空中只有一个像，无法分析其自由落体运动。中间一幅，相邻像的两个真实距离均能知道，借用处理纸带的方法，可算出中间那个像对应的速度，进而由自由落体运动的公式算出最高点这个位置的高度，再加上这个位置的离地高度即可得到汽车离地的最大高度，因此该题选A、C。

总之，在高考物理信息题的四个基本解题步骤中，每题各有侧重，所涉及的物理知识并不十分高深，重在对学生能力的考查。故而教学中要多收集一些联系前沿科技和生产生活实际的题目，让学生分析，学会如何提取信息，如何分析问题，从而提高学生的综合能力。