對高考物理信息題的處理建議

劉勇

摘 要： 高考中，有的信息題提供的是全新的知識，要求在理解這些知識的基礎上用科學研究的一般方法解決問題；有的信息題只是給出新的實際問題情景，用到的知識和方法都是已有的；還有的信息題并不要求完整地處理整個問題，只對局部環節進行考查，如只考查提出問題的能力、觀察比較的能力、分析得出結論的能力。

關鍵詞： 物理信息題 特點 解題方法

近年的理科綜合試題中出現不少緊密聯系科研成果的信息題，意在考查學生對科技信息的接受和處理能力。與傳統試題相比，這類題目更能考查學生的綜合能力，更具時代性，更貼近科學前沿和生產生活實際，故而對以傳統教學模式培養出來的學生而言，有一定難度。預計以后的幾年中，信息題仍是熱點和亮點。局部環節的考查一般以選擇題和填空題的形式出現，而前兩類則以計算、論證題的形式出現，甚至作為整卷的壓軸題。

一、信息題特點

試題往往給學生一種新的情況或背景，課本上不會見到此情此景。它的題干以日常生活、生產或現代科技中的某個事件、問題為情景，提供一些信息，讓學生通過閱讀、理解、思考、分析進而解答問題。這些信息的給予方式是多樣的，可以是文字、公式、圖表、函數圖線等。

信息題的特點是：相關性、隱蔽性和遷移性。試題涉及問題一定與學生已有知識能力相關聯，但與什么知識相關，該用什么規律或物理模型解答，又不是一目了然的。學生只有深刻理解物理概念和規律，構建完整的物理知識體系，掌握基礎的解題方法，同時加上閱讀，并發揮分析能力及知識的遷移應用能力，才能較好地解答這類題目。所以，信息題特別能反映學生的綜合素質。

2.解題方法

信息題的解題步驟一般分為：（1）信息處理：通過閱讀，快而準確地在題干中提取有用信息，丟棄與問題無關的干擾信息，并使之與物理知識發生聯系。（2）抽象：把題干中的背景抽去，將題目化為物理過程，亦即完成信息題向傳統題的轉化。這兩步是信息題特有的步驟，也是解信息題的關鍵。（3）建立模型：將信息題轉化為傳統題后，在已有物理知識中，確定解題方法或建立物理模型，這是物理解題的基本功。（4）列式求解：最后對答案進行判斷，看其是否科學合理。

3.試題解析

例1：據報道，1992年7月，美國的“阿特蘭蒂斯”號航天飛機進行了一項衛星懸繩發電實驗，實驗取得了部分成功。航天飛機在地球赤道上空離地面約3000kg處由東向西飛行，相對地面速度大約6.5×10 /s，以航天飛機上向地心方向發射一顆衛星，攜帶一根長20km，電阻為800Ω的金屬懸繩，使這根懸繩與地磁場垂直，做切割磁感線運動。假定這一范圍內的地磁場是均勻的，磁感應強度為4×10 ，且認為懸繩上各點的切割速度和航天飛機的速度相同。根據理論設計，通過電離層（由等離子體組成）的作用，懸繩可產生約3/4的感應電流。試求：

（1）金屬懸繩中產生的感應電動勢；

（2）懸繩兩端的電壓；

（3）航天飛機繞地球運行一圈，懸繩輸出的電能。（已知地球半徑6400km。）

解析：這是一道與科學實驗有關的信息題。將題設情景抽象成導體棒切割磁感線運動產生感應電動勢；這一純物理過程，是解答出第（1）問的關鍵。將懸繩（即運動導體）作為電源，與電離層組成閉合回路，應用閉合電路歐姆定律求兩端電壓，是解答第（2）問的關鍵。第（3）問中，求飛機運行周期是難點，要涉及圓周運動知識?？梢?，要提高學生應用知識的能力，不但要加強書本上基礎知識的教學，更要重視知識遷移能力的培養。

答案：（1）感應電動勢q=BLN=5200V；（2）u=￡-Ir=2800V；（3）W-uIT=7.6×10 J，其中T求法是：T= ，式中，r是飛機到地心的距離。

例2：長江是我國的第一大河，全長s（m），源頭海拔h（m），全年平均流量Q（m3/s），長江水不但滋潤了兩岸，令長江流域美麗富饒，而且蘊藏著豐富的水力資源。假定不考慮以支流并入長江及途中損失的水量，則長江蘊藏的水力資源為多少W？

解析：江水蘊藏的能量是水的機械能（勢能），題中要求的功率是單位時間內轉化為其他形式能量的水能，亦即單位時間有多少水以源頭流入?？?，而這無法知道。但由于源頭和入?？诿棵肓髁烤鶠镼（因不計支流并入及途中損失），故相當于每秒有Q的水量從源頭流下h（m）進入?？?。到此，我們可用水電站中攔河壩模型解此問題。題中h、Q為有用信息，s為干擾信息。這實際上讓學生做了一次“情報分析”工作，這在國土資源調查、收集經濟情報中極為常用。我們平時接觸到的資料、信息很多，若善于分析這些信息，就能從中讀出其背后更多的東西。同時，這也是一個很好的研究性課題：調查家鄉河流蘊藏的水力資源。題目以外給予學生的思考和各種積極影響，是處理信息題時值得注意的地方。

答案：長江水能功率為p= = =Qρgh，式中ρ為水的密度。

例題3：柯受良駕駛汽車飛越黃河，汽車從最高點開始到著地為止這一過程的運動可以看做平拋運動。記者從側面用照相機通過多次曝光，拍攝到汽車在經過最高點以后的三副運動照片如圖2所示，相鄰兩次曝光時間間隔相等，均為Δt，已知汽車的長度為l，則（？搖？搖）

A.從左邊一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小

B.從左邊一幅照片可推算出汽車曾經到達的最大高度

C.從中間一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小和汽車曾經到達的最大高度

D.從右邊一幅照片可推算出汽車的水平分速度的大小

解析：首先應動態地看照片，每幅照片中三個汽車的像是同一輛汽車在不同時刻的像，根據題目的描述，應是由高到低依次出現的，而且相鄰兩像對應的時間間隔是相等的，均為已知的Δt。題目中“汽車的長度為l”這一已知條件至關重要，我們量出汽車在照片中的長度，就能得到照片與實際場景的比例，這樣照片中各點間的真實距離都能算出。物理知識告訴我們，汽車在通過最高點后的運動，可抽象為質點的平拋運動，因此水平方向為勻速運動，豎直方向為自由落體運動。關于水平速度，由于汽車在空中相鄰的兩個像對應的真實距離能算出，這段運動對應的時間Δt已知，因此由左、中兩幅照片中的任意一幅都能算出水平速度。至于右邊的一幅，因為汽車在空中的像只有一個，而緊接著的在地上的像不一定是剛著地時的像（汽車剛著地時，可能是在兩次拍攝之間），因此在這個Δt內，可能有一段時間做的已經不是平拋運動，水平方向不是勻速的，所以用該照片無法計算出水平速度。關于最大高度，應分析豎直方向，同時對不同照片進行比較。左邊一幅，沒拍到地面，肯定不能計算最大高度。右邊一幅，空中只有一個像，無法分析其自由落體運動。中間一幅，相鄰像的兩個真實距離均能知道，借用處理紙帶的方法，可算出中間那個像對應的速度，進而由自由落體運動的公式算出最高點這個位置的高度，再加上這個位置的離地高度即可得到汽車離地的最大高度，因此該題選A、C。

總之，在高考物理信息題的四個基本解題步驟中，每題各有側重，所涉及的物理知識并不十分高深，重在對學生能力的考查。故而教學中要多收集一些聯系前沿科技和生產生活實際的題目，讓學生分析，學會如何提取信息，如何分析問題，從而提高學生的綜合能力。