2016高考物理備考課件第二部分專題14講

專題1應(yīng)考策略方法技巧第二部分考前靜悟篇第4講用“轉(zhuǎn)化和建模”的思維巧解信息題

信息給予型題的題干主要以日常生活、生產(chǎn)及現(xiàn)代科技中的某個事件、問題為情景，讓考生通過閱讀、理解、思考和分析篩選出有用的信息，把題干所涉及的實際問題抽象為一種物理過程，并根據(jù)此物理過程建立起相應(yīng)的物理模型，然后用題干中的相關(guān)信息去解決問題．近幾年的高考試題更加注重物理知識與實際的聯(lián)系，通過與實際問題聯(lián)系緊密的情景設(shè)計，一方面要求學(xué)生在合理的近似下建立物理模型，考查學(xué)生靈活運(yùn)用物理規(guī)律和方法解決實際問題的能力，另一方面又要求學(xué)生能夠注意物理模型建立的條件，區(qū)分理想模型與真實物體，以增強(qiáng)學(xué)生思維的活力．在情景設(shè)計上，信息載體常涉及最新科技動態(tài)及應(yīng)用、日常生活及社會熱點(diǎn)等問題．要求學(xué)生在理解物理知識的同時，會用所學(xué)知識解決實際問題，能把生活中的物理情景轉(zhuǎn)化為熟悉的物理模型，然后運(yùn)用物理規(guī)律建立方程解決．特別是計算題部分，更是突出了對物理過程的分析，強(qiáng)化了對建模能力的考查，考查學(xué)生提取信息、獲取新知識，再運(yùn)用新知識解決實際問題的能力．由于取材新穎，學(xué)生在解決問題過程中往往感到困惑．將一段較為深奧且陌生的物理情景通過材料展示出來，要求學(xué)生在較短時間內(nèi)有效地獲取新的知識信息，并運(yùn)用這些信息結(jié)合原有知識來分析、解決問題．由于信息題具有新穎性、隱蔽性等特點(diǎn)，導(dǎo)致學(xué)生解答信息題遇到一些困難，主要表現(xiàn)在以下四個方面：①面對新信息問題，畏難導(dǎo)致思維受阻；②受信息表象干擾，難以把握問題本質(zhì)；③對復(fù)雜信息情景，缺乏信息的劃分、整合思維；④對于現(xiàn)象與問題，缺乏有效的建模思維．失分原因1.在信息題中尋找有效信息信息的載體多樣化，可以是文字、公式、圖線、表格和函數(shù)圖象等，審題時一定要抓住題干中所給的可采集的知識點(diǎn).在此我們可以將可采集的知識點(diǎn)與得到的信息列表如下：增分策略數(shù)物理量(具體數(shù)據(jù)、物理量的符號)形情景結(jié)構(gòu)圖、物理量關(guān)系圖象、數(shù)學(xué)圖語關(guān)鍵語言(字、詞、句)2.將文字信息轉(zhuǎn)化為物理信息文字信息題的特點(diǎn)是：物理語言往往被一大堆文字所掩蓋，各種有用信息間的關(guān)系也不是一眼能看出來的.此類試題往往是題在書外，所以審題時先粗讀材料，后細(xì)審設(shè)問，問題或明確或隱藏，也有問題中套問題的，但都是針對材料提出來的.審題的對象狀態(tài)、特征過程力和運(yùn)動的特征、功和能的特征條件隱含、關(guān)鍵過程中包含了對材料的理解、數(shù)據(jù)的提取，找出材料與教材中有關(guān)規(guī)律的關(guān)系，建立正確的物理模型，而解題的關(guān)鍵是理解，理解了其中的新術(shù)語、新概念，實際就是接受了有用信息，有了進(jìn)一步的處理基礎(chǔ)，然后再將其轉(zhuǎn)化為物理知識，從而使問題得以解決.

廣州亞運(yùn)會男子4×100m接力賽上中國隊勇奪冠軍，現(xiàn)有甲、乙兩運(yùn)動員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)，甲短矩離加速后能保持v＝9m/s的速度跑完全程.為了確定乙起跑的時機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記，在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前x0處做了標(biāo)記，當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時立即起跑(忽略聲音傳播的時間及人的反應(yīng)時間)，已知接力區(qū)的長度為L＝20m，設(shè)乙起跑后的運(yùn)動是勻加速運(yùn)動，試求：例1(1)若x0＝13.5m，且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時被甲追上，完成交接棒，則在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離為多大？(2)若x0＝16m，乙的最大速度為8m/s，并能以最大速度跑完全程，要使甲、乙能在接力區(qū)完成交接棒，則乙在聽到口令后加速的加速度最大為多少？審題突破解本類語言文字?jǐn)⑹鲚^多的題，首先要提煉文字，使之變成物理語言，其次是將物理語言轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的物理模型，最后應(yīng)用模型的相關(guān)規(guī)律、公式解題.提煉1：“9m/s”：甲向乙傳遞交接棒時甲的速度.提煉2：“x0”：甲在乙后x0處，甲比乙多跑了x0.提煉3：“乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時被甲追上”：甲和乙的運(yùn)動是常見的追及問題，甲做勻速運(yùn)動，乙做勻加速運(yùn)動，甲比乙多跑了x0，追上時乙的速度等于甲的速度.提煉4：“要使甲、乙能在接力區(qū)完成交接棒”：甲、乙在接力區(qū)邊緣完成交接棒時所對應(yīng)的乙的加速度應(yīng)是臨界加速度.

3.將圖表信息轉(zhuǎn)化為物理信息圖表信息分為圖線、表格和函數(shù)圖象信息，題目所給的信息包含在圖表中，解題時要認(rèn)真分析圖表，從圖表中提取有用的物理信息.

如圖1甲所示，表面絕緣、傾角θ＝30°的斜面固定在水平地面上，斜面的頂端固定有彈性擋板，擋板垂直于斜面，并與斜面底邊平行.斜面所在空間有一寬度D＝0.40m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其邊界與斜面底邊平行，磁場方向垂直斜面向上，磁場上邊界到擋板的距離s＝0.55m.一個質(zhì)量m＝0.10kg、總電阻R＝0.25Ω的單匝矩形閉合金屬框abcd，放在斜面的底端，其中ab邊與斜面底邊重合，ab邊長L＝0.50m.從t＝0時刻開始，線框在垂直cd邊沿斜面向上且大小恒定的拉力作用下，從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)線框的ab邊離開磁場區(qū)域時撤去拉力，線框繼續(xù)向上例2

審題指導(dǎo)本題所給的是v－t圖象信息，我們應(yīng)對v－t圖象進(jìn)行分析，從中找到運(yùn)動的規(guī)律.提煉1：由v－t圖象可知，在0～0.4s時間內(nèi)進(jìn)入磁場前線框做勻加速直線運(yùn)動.提煉2：由v－t圖象可知，線框進(jìn)入磁場區(qū)域后以速度v1做勻速直線運(yùn)動.提煉3：由v－t圖象可知，線框進(jìn)入磁場區(qū)域后做勻速直線運(yùn)動，并以速度v1勻速穿出磁場，說明線框的寬度等于磁場的寬度D＝0.40m.

線框碰檔板后速度大小仍為v2，線框下滑過程中，由于重力沿斜面方向的分力與滑動摩擦力大小相等，即mgsinθ＝μmgcosθ＝0.50N，因此線框與擋板碰撞后向下做勻速運(yùn)動，ab邊剛進(jìn)入磁場時的速度為v2＝1.0m/s；進(jìn)入磁場后因為又受到安培力作用而減速，做加速度逐漸變小的減速運(yùn)動，設(shè)線框全部離開磁場區(qū)域時的速度為v3

4.從實際問題抽象出常見的物理模型物理模型是為了研究物理問題而假想的物理情景，它忽略了次要因素，抓住了主要因素，是理想化的物理情景.而實際問題涉及到多個物體、多個環(huán)境因素，問題非常復(fù)雜，在此我們可以將問題簡化，在實際問題中抽象出一些常見的物理模型，利用我們熟悉的物理知識去分析，題目便迎刃而解.

如圖2所示，寬為L＝2m、足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ＝30°的斜面上，在N和N′之間連有一個阻值為R＝1.2Ω的電阻，在導(dǎo)軌上AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量為m＝0.8kg、電阻為r＝0.4Ω的金屬滑桿，導(dǎo)軌的電阻不計.用輕繩通過定滑輪將電動小車與滑桿的中點(diǎn)相連，繩與滑桿的連線平行于斜面，開始時小車位于滑輪的正下方水平面上的P處(小車可視為質(zhì)點(diǎn))，滑輪離小車的高度H＝4.0m.在導(dǎo)軌的NN′和OO′所圍的區(qū)域存在一個磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場，此區(qū)域內(nèi)滑桿和導(dǎo)軌間的動摩擦因例3

(1)若滑桿滑到OO′位置時細(xì)繩中拉力為10.1N，求滑桿通過OO′位置時的加速度；(2)若滑桿運(yùn)動到OO′位置時繩子突然斷了，則從繩斷到滑桿回到AA′位置過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少？(設(shè)導(dǎo)軌足夠長，滑桿滑回到AA′時恰好做勻速直線運(yùn)動.)審題指導(dǎo)電動小車通過滑輪拉滑桿向上運(yùn)動，滑桿切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，問題非常復(fù)雜，但仔細(xì)分析問題會發(fā)現(xiàn)：題中包含了很多常見的物理模型：①滑桿運(yùn)動到OO′位置時的速度等于電動小車沿繩方向的速度，而非電動小車的速度，這是一個關(guān)聯(lián)速度問題(即速度的分解問題).②繩斷后滑桿向上做勻減速運(yùn)動，然后返回做勻加速運(yùn)動，這是一個勻變速運(yùn)動問題.③滑桿從OO′向AA′運(yùn)動，做非勻變速運(yùn)動，這是一個滑桿在磁場中運(yùn)動時能量的轉(zhuǎn)化問題.

1.如圖3甲所示，在材質(zhì)均勻的圓形薄電阻片上，挖出一個偏心小圓孔.在彼此垂直的直徑AB和CD兩端引出四個電極A、B、C、D.先后分別將A、B或C、D接在電壓恒為U的電路上，如圖乙和圖丙所示.比較兩種接法中電阻片的熱功率大小為(

)圖3針對訓(xùn)練A.兩種接法電阻片熱功率一樣大B.接在AB兩端電阻片熱功率大C.接在CD兩端電阻片熱功率大D.無法比較解析可以設(shè)想將電阻片沿AB、CD直徑分為四部分，AC、AD部分電阻大于BC、BD部分電阻.接在AB兩端可視為AD與BD串聯(lián)，AC與BC串聯(lián)，然后并聯(lián)；接在CD兩端可視為AC與AD串聯(lián)，BC與BD串聯(lián)，然后并聯(lián)；由串、并聯(lián)電路知識可知，接在CD兩端電阻小，接在CD兩端電阻片熱功率大，選項C正確.答案

C2.如圖4甲所示，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，金屬線框的質(zhì)量為m，電阻為R.在金屬線框的下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，MN和PQ是勻強(qiáng)磁場區(qū)域的水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里.現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一高度處由靜止開始下落，如圖乙是金屬線框由開始下落到bc邊剛好運(yùn)動到勻強(qiáng)磁場PQ邊界的v－t圖象，圖中數(shù)據(jù)均為已知量.重力加速度為g，不計空氣阻力.下列說法正確的是(

)圖4

3.有人為汽車設(shè)計的一個“再生能源裝置”原理簡圖如圖5甲所示，當(dāng)汽車減速時，線圈受到磁場的阻尼作用幫助汽車減速，同時產(chǎn)生電能儲存?zhèn)溆?/p>