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1、专题七 强化物理情境的信息提取专题七 强化物理情境的信息提取 和图形表征能力和图形表征能力 返回目录 问题情境的信息提取是解决问题的重要环节能否有效 提取高考试题物理情境的文字、图表和图像信息，进而 分析加工，建立物理模型，理清物理过程，是解题成功 与否的关键 模型建构注重解决问题的框架，而图形表征反映表达问 题的方式“闭上眼睛，想象一下物理情景”是很多物理老 师的口头禅 本专题主要通过物理学史背景类、科技应用背景类、照 片表格信息类和图形图像类四类物理问题强化物理情境 的信息提取和图形表征能力 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 以物理学史为背景，可以展示物理学发展的原貌
2、，检 测对重大物理事件的关注和了解(记忆)，培养实事求 是的科学态度，掌握科学研究的思想方法所以，此 类试题 成为高考热点，多以选择题 形式出现 一、物理学史背景类问题一、物理学史背景类问题 题型综述题型综述 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 高考考查的物理学史一定是与学习过的知识相关的， 要注意背景知识的迁移，重视课本中的每一幅插图 除注意对物理学史的记忆和积累外，还要特别关注物 理规律和定律的发现过程、理论争议和物理思想方法 等 应考策略应考策略 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 例1 2016全国卷
3、 法拉第圆盘发电 机的示意图如图 T1 所示铜圆盘 安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分 别与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处 于方向竖直向上 的匀强磁场B中圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流 ，下列说法正确的是( ) 图T1 应用举例应用举例 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 点评 本题以法拉第圆盘发电机为背景，考查电磁感 应和电路知识 提取信息 铜圆盘与电阻R形成闭合回路；方向竖 直向上的匀强磁场；圆盘旋转产生电流 图形表征将金属圆盘等效成一系列沿半径方向的“金 属辐条”组成的模型 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 例2 2015全国卷 1824年，法国科
4、学家阿拉果完成了 著名的“圆盘实验 ”实验中将一铜圆盘 水平放置，在 其中心正上方用柔软细线悬 挂一枚可以自由旋转的磁 针，如图T2 所示，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场 中绕过圆盘 中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转 动起来，但略有滞后下列说法正确的是( ) 图T2 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 A圆盘上产生了感应电动势 B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C在圆盘转动 的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘 的磁通量发生了变化 D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此 电流产生的磁场导致磁针转动 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录
5、 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 点评本题以阿拉果“圆盘实验”为背景，考查电磁感应 中的“涡流”这一考点 提取信息 铜圆盘水平放置；圆盘正上方水平悬 挂小磁针；圆盘转动带动磁针转动但略有滞后 图形表征整个铜圆盘处在小磁针周围产生的非均匀分 布的磁场中 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 例3 2016北京卷 中国宋代科学家沈括在梦溪笔谈 中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南 ，然常微偏东，不全南也”进一步研究表明，地球周 围地磁场的磁感线分布示意如图T3 所示结合上述材 料，下列说法不正确的是(
6、 ) 图T3 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 A地理南、北极与地磁场的南、北极不重合 B地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近 C地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行 D地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力 的作用 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 点评本题以我国宋代科学家沈括对地磁偏角的观测记 录为背景，考查磁场相关知识 提取信息 以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东 ，不全南也；地磁场磁感线分布图 图形表征可将地磁场等效为条形磁铁的磁场，将北半 球(或南半球)地面上方某点的地磁场分解为平行于地面 和垂直于地面方向 返回目录 专题七
7、强化物理情境的信息提取和图形表征能力 C 解析根据“则能指南，然常微偏东，不全南也” 知，选项A正确由图可知地磁场的南极在地理北 极附近，选项B正确由图可知在两极附近地磁场与 地面不平行，选项C不正确由图可知赤道附近的地 磁场与地面平行，射向地面的带电宇宙粒子运动方 向与磁场方向垂直，会受到磁场力的作用，选项D 正确 返回目录 科技应用类信息题通常以科学、技术和社会(STS)为 背景命题，紧扣近现代物理知识，紧密联系社会科技 热点以计算题形式呈现时，文字叙述较长，专业术 语较多，信息量较杂，运算量较大，综合性较强，读 题审题时容易造成阅读理解障碍或是心理障碍，解答 时容易导致运算错误 二、科技
8、应用背景类问题二、科技应用背景类问题 题型综述题型综述 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 解决这类问题的关键有三点：要熟悉试题结构科 技应用类信息题的题干结构往往由三部分组成，首先 给出题目的物理背景，然后给出一些相关信息，最后 提出具体物理问题要有效提取信息题干中的信 息分显性信息(物理量、具体数值)和隐性信息(隐含条 件)、有效信息和干扰信息、熟悉信息和陌生信息 建立正确的物理模型在熟悉试题结构的前提下， 将关键信息从题干的背景中分离出来，联系我们非常 熟悉的物理知识、物理规律和物理模型 应考策略应考策略 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 专题七
9、 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 例4 2016江苏卷 电吉他中电拾音器的基本结构如图T4 所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线 圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发 出声音，下列说法正确的有( ) A选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B取走磁体，电吉他将不能正常工作 图T4 C增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 应用举例应用举例 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 点评分析此题的关键在于正确理解电拾音器的结构和 拾音原理 提取信息 磁体附近的金属弦被磁化；弦振动时 在线圈中产生感应电流；电拾音器的结构
10、图 图形表征见题图放大显示部分，被磁体磁化的金属弦 振动后导致穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生 感应电流 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 例5 阅读以下资料并回答问题： 自然界中的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，故称为热辐 射热 辐射具有以下特点：辐射的能量中包含各种波长的电 磁波；物体温度越高，单位时间内从单位面积物体 表面上辐射的能量越大；在辐射的总能量中，各种波 长所占的百分比不同 处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要 吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态 ，则能量保持不变若不考虑物体表面性质对辐
11、 射与 吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100%地 吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体 单位时返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 间内从单位面积黑体表面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P0T4，其中常量 5.67103 W/(m2K4) 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如下：太阳半径RS696 000 km， 太阳表面温度T5770 K，火星半径r3395 km，球体表 面积S4R2，其中R为球半径 (1)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少？ (2)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为 r2(r为
12、火星半径)的圆盘上，已知太阳到火星的距离约 为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射 ，试估算火星的平均温度 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 点评此题题干较长，近500字的内容涉及热辐射、黑 体、绝对温度等众多专业术语，涉及太阳半径、火星半 径、火星到太阳的距离、太阳表面温度、火星平均温度 、电磁波辐射功率等极易混淆的物理量，信息量大，物 理量多，数值极大(极小) 提取信息 处于一定温度的物体在向外辐射电磁能 量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果 它处在平衡状态，则能量保持不变(温度不变)；单
13、位 时间内从单位面积黑体表面辐射的电磁波的总能量与黑 体绝对温度的四次方成正比， 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 图T5 即P0T4，其中常量5.67103 W/(m2K4)；太阳 、火星均可看成黑体 图形表征黑体单位时间内辐射的总能量均匀分布在一 个以黑体中心为球心的球面上，建立能量辐射模型如图 T5 所示 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 例6 2015北京卷 真空中放置的平行金属板可以用作 光电转换装置，如图所示光照前两板都不带电以光 照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出假 设所
14、有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子 之间的相互作用保持光照条件不变a和b为接线柱 已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时 的最大动能为Ekm，元电荷为e. 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 (1)求A板和B板之间的最大电势差Um，以及将a、b短接 时回路中的电流I短 (2)图示装置可看作直流电源，求其电动势 E和内阻r. (3)在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端 的电 压为U，外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内 到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的 动能之和设为Ek.请推导证明PEk. (注意：解题过程中需要用到但题目中没有给出的
15、物理 量，要在解题中做必要的说明) 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 点评本题题干文字近300字，属中等长度的信息题 试题以平行板电容器和光电效应为背景，考查电流、电 路和电功知识 提取信息 所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动 ；单位时间内从A板逸出的电子数为N；电子逸出 时的最大动能为Ekm；元电荷为e. 图形表征分析和明确光电转换装置的工作原理，能够 将平行板电容器等效成一个有内阻的电源，类比普通闭 合电路进行计算是解题的关键 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 照片背景类问题是高考中的一种特殊题型，通过单幅 和一组频闪照片呈现出真实的物理情境或物理过程， 如自由落体运动、平抛物体的运动、简谐运动、机械 波等 表格数据类问题常见于物理实验题，通过提供原始的 表格数据信息，考查对数据的分析处理能力、描点连 线能力、信息转换能力、建立模型能力和寻找规律能 力 三、照片表格信息类问题三、照片表格信息类问题 题型综述题型综述 专题七 强化物理情境的信息提取和图形表征能力 返回目录 解决照片
