1、 近几年高考试题更加注重物理知识与实际的联系，通过与实际问题联系紧密的情景设计,一方面要求学生在合理的近似下建立物理模型，考查学生灵活运用物理规律和方法解决实际问题的能力，另一方面又要求学生能够注意物理模型建立的条件，区分理想模型与真实物体，以增强学生思维的活力。在情景设计上，信息载体常涉及最新科技动态及应用、日常生活及社会热点等问题。要求学生在理解物理知识的同时，会用所学知识解决实际问题，能把生活中的物理情景转化为熟悉的物理模型，然后运用物理规律建立方程解决。特别是计算题部分，更是突出了对物理过程的分析，强化了建模能力的考查，考查学生提取信息、获取新知识，再运用新知识解决实际问题的能力。由于
2、取材新颖，学生在解决问题过程中往往感到困惑。二、解决信息题过程中的主要困难二、解决信息题过程中的主要困难 数数-物理量（具体数据、物理量符号）物理量（具体数据、物理量符号）形形-情景结构图、物理量关系图象、数学图情景结构图、物理量关系图象、数学图语语-关键语（字、词、句）关键语（字、词、句）对象对象-状态、特征状态、特征过程过程-特征特征(力和运动、功和能力和运动、功和能)条件条件-关键、隐含关键、隐含审题的基本要领：审题的基本要领：文字文字表述表述物理物理情景情景物理条件物理条件物理要求物理要求数学条件数学条件数学要求数学要求如图所示，MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨，相距
3、L=50cm。导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。一根电阻为r=0.1的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。两块平行的、相距d=10cm、长度L=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4。其余电阻忽略不计。已知当金属棒ab不动时，质量m=10g、带电量q=103C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板（g取10m/s2）。求：当ab杆不运动时小球的速度v0若使小球在金属板间不偏转，则金属棒ab的速度大小和方向若要使小球能从金属板间射出，则金属棒ab匀速运动的速度应满足什么条件？小球小球恰恰【典例【典例1】制
4、作半导体时，需向单晶硅或其他晶体中掺入杂质，单晶硅内的原子是规则排列的，在两层电子间的间隙会形成如图甲所示的上下对称的匀强电场，设某空间存在上下对称的匀强电场，并在该电场中的下半区域加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，如图乙所示。电量为+q、质量为m的带电小球从上边界以初速度v0垂直电场入射。已知上下场区的宽均为d，长为L，电场强度 ，初速度 sin370=0.6,cos370=0.8;求：小球第一次经过对称轴OO时的速度；要使小球不越过下边界，所加磁场的磁感应强度B的最小值；若所加磁场的磁感应强度 ，且L=20d，求小球在场区运动的总时间.qmgE gd23v0 gdqdm2B/甲乙小球小球【典
5、例【典例2】如图为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0。长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离，且周期每隔t0时间发生一次最大偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运动轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离，由此可推测未知行星B的运动轨道半径为（）A B C D0000RTtt 320000)(TttR320000)(tTtR30000)(TttRB【典例【典例3】B驾驶证考试中的路考，在即将结
6、束时要进行目标停车，考官会在离停车点不远的地方发出指令要求将车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有编号为A、B、C、D、E的5根标志杆，相邻杆之间的距离L12.0 m，如图所示一次路考中，学员甲驾驶汽车，学员乙坐在后排观察并记录时间，学员乙与车前端面的距离为s2.0 m假设在考官发出目标停车的指令前，汽车是匀速运动的，当学员乙经过O点时听到考官发出的指令：“在D标志杆目标停车”，学员乙立即开始计时，学员甲需要经历t0.5 s的反应时间才开始刹车，开始刹车后汽车做匀减速直线运动，直到停止学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB4.50 s，tC6.50 s已知LOA44 m求：刹
7、车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a；汽车停止运动时车头前端面离D杆的距离【典例【典例4】质点、轻绳(杆、弹簧)、单摆、弹簧振子、点电荷、平行板电容器、理想电表、全电路、理想变压器、匀强电场、匀强磁场、电场线、磁感线、点光源、光线、氢原子模型、理想气体。匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动、简谐波、自由落体运动、竖直上抛运动、等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化、电磁振荡、碰撞、聚变、裂变。-舍弃次要因素，抓住主要因素，突出本质特征本质特征。这是一种研究问题的科学的思维方法。审读题意 想象情景画出草图 分析过程找出特征 建立
8、模型1.1.识别识别基本模型，把握模型基本模型，把握模型本质特征本质特征2.2.掌握基本方法，慎用模型掌握基本方法，慎用模型二级结论二级结论3.3.关注模型特点，区别相近模型规律关注模型特点，区别相近模型规律4.4.关联题目信息，提取情境关联题目信息，提取情境发展过程发展过程5.5.进行进行信息分割信息分割，分解重构物理模型，分解重构物理模型 构建模型信息摄取建立方程运用规律信息信息问题问题物理物理问题问题数学数学问题问题1.识别基本模型，把握模型本质特征【典例1】将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为B，方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在ab两处通过电刷
9、与外电路连接，外电路接有额定功率P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余电阻不计，灯泡的电阻应为（）bBacdOO【典例2】如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端与u=51sin314t V的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是()A.2.0 V B.9.0 V C.12.7V D.144.0 VABAB【识别识别】理想变压器模型理想变压器模型【条件条件】无铜损、无铁损、无漏磁无铜损、无铁损、无漏磁Vun1n21.识别基本模型，把握模型本质特征【典例3】质量为质量为6060的体操运动员做的体操运动员做“单臂大回环单臂大回
10、环”，用一只手，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动如图所示，此过抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动如图所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力忽略空气阻力g=10 mg=10 ms s2 2)()()A A600N B600N B2400N C2400N C3000 N D3000 N D3600 N3600 NC CD D：最高点绳：最高点绳 杆模型混淆杆模型混淆B B：最低点牛二规律用错：最低点牛二规律用错RvmT2 2mv21R2mg mg4T 22mv21)Rg(m21R2mg RvmmgT2
11、mg6T 【识别识别】匀速圆周运动模型匀速圆周运动模型【特征特征】合合=向向2.2.掌握基本方法，慎用模型掌握基本方法，慎用模型二级结论二级结论【典例4】如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽连接一个竖直放置的如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽连接一个竖直放置的半径为半径为R R0.50m0.50m的绝缘光滑槽轨槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁的绝缘光滑槽轨槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度场中，磁感应强度B B0.50T0.50T有一质量有一质量m m0.10g0.10g，带电荷量为，带电荷量为q q1.61.610103 3C C的小球在水平轨道上向右运动若小球恰好能通过最高的小球在水平轨道
12、上向右运动若小球恰好能通过最高点，重力加速度点，重力加速度g g10m/s10m/s2 2.试求：试求：小球在最高点所受的洛伦兹力小球在最高点所受的洛伦兹力f；小球的初速度小球的初速度v0 0.RvmmgqvB2 RvmqvBmg2 Rgv mgf 0v 牛二规律用错牛二规律用错【识别识别】匀速圆周运动模型匀速圆周运动模型【特征特征】合合=向向2.2.掌握基本方法，慎用模型掌握基本方法，慎用模型二级结论二级结论绳绳 杆模型混淆杆模型混淆杆模型误解杆模型误解mgmgqvBqvBv vRgv qBmvR qBm2T RVLBF22 安安轻绳轻绳轻杆轻杆EB B2.2.掌握基本方法，慎用模型掌握基本
13、方法，慎用模型二级结论二级结论二级结论二级结论二级结论二级结论二级结论二级结论摩天轮摩天轮 过山车过山车 水流星水流星轻杆模型轻杆模型轻绳模型轻绳模型外球面模型外球面模型内球面模型内球面模型模型共性特征：模型共性特征：模型相异特征：模型相异特征：对小球的弹力只能拉、只能支持、又能拉又能支持对小球的弹力只能拉、只能支持、又能拉又能支持最高点最高点F F合合=F=F向向3.3.关注模型特点，区别相近模型规律关注模型特点，区别相近模型规律3.3.关注模型特点，区别相近模型规律关注模型特点，区别相近模型规律A A B B C C D D (多选多选)同步卫星离地心距离为同步卫星离地心距离为r r，运行
14、速率为，运行速率为v1 1，加速度为，加速度为a a1 1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a a2 2，第一，第一宇宙速度为宇宙速度为v2 2，地球的半径为，地球的半径为R R，则下列比值正确的是（，则下列比值正确的是（）Rraa21 221rRaa Rrvv21 rRvv21 同步卫星同步卫星(r(r、v v1 1、a a1 1）近地卫星近地卫星(R(R、v v2 2）赤道物体赤道物体(R(R、a a2 2）ADAD天体模型天体模型地体模型地体模型【典例典例5 5】结点模型结点模型滑轮模型滑轮模型3.3.关注模型特点，区别相近模型规律关注模
15、型特点，区别相近模型规律 一个垂直纸面向里的有界匀强磁一个垂直纸面向里的有界匀强磁场场(磁感应强度为磁感应强度为B)B)如图所示，磁场如图所示，磁场宽度为宽度为d d。在垂直。在垂直B B的平面内的的平面内的A A点，点，有一个电量为有一个电量为q q、质量为、质量为m m、速度、速度为为v=qBd/m=qBd/m的带电粒子进入磁场，其的带电粒子进入磁场，其速度方向与磁场边界的夹角为多少速度方向与磁场边界的夹角为多少时粒子时粒子穿过磁场的时间最短穿过磁场的时间最短3.3.关注模型特点，区别相近模型规律关注模型特点，区别相近模型规律V合合一条船在静水中的速度为一条船在静水中的速度为v v，河水，
16、河水的流速为的流速为v，河宽为，河宽为d d。问船头方向。问船头方向与河岸的夹角为多少时，与河岸的夹角为多少时，过河的时过河的时间最短间最短？【典例典例6 6】3.3.关注模型特点，区别相近模型规律关注模型特点，区别相近模型规律运动模型运动模型匀速圆周运动匀速圆周运动模型规律模型规律牛顿第二定律牛顿第二定律 +圆周运动公式圆周运动公式待求问题待求问题穿越时间最短穿越时间最短v v不变，欲不变，欲t t最短，须弧最短，须弧s s最小最小弦最短弦最短。d21R2/dsin qB3m6Tt 030 4.4.关联题目信息，提取关联题目信息，提取情境发展过程情境发展过程“引体向上运动引体向上运动”是同学
17、们经常做的一项健身是同学们经常做的一项健身运动，如图所示，质量为运动，如图所示，质量为m m的某同学两手正握单的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度为状态，此时他的下颚距单杠面的高度为H H，然后，然后他用恒力他用恒力F F向上拉，下颚必须超过单杠面方可视向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格，已知为合格，已知H=0.6mH=0.6m，m=60kgm=60kg，重力加速度，重力加速度g=10m/sg=10m/s2 2。不计空气阻力，不考虑因手弯曲而引。不计空气阻力，不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化。
18、起人的重心位置变化。第一次上拉时，该同学持续用力（可视为恒第一次上拉时，该同学持续用力（可视为恒力），经过力），经过t=1st=1s时间，下颚到达单杠面，求该时间，下颚到达单杠面，求该恒力恒力F F的大小及此时他的速度大小；的大小及此时他的速度大小；(2)(2)第二次上拉时，用恒力第二次上拉时，用恒力F F/=720N=720N拉至某位置拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力为保证此次引体向上合格，恒力F F的作用时间至的作用时间至少为多少。少为多少。信息背景信息背景引体向上运动引体向上运动信息特点信息特点结合
19、生活实际结合生活实际运动模型运动模型匀加速运动、竖直上抛运动匀加速运动、竖直上抛运动【典例典例7 7】冰壶赛场在比赛前需要调试赛道的冰面冰壶赛场在比赛前需要调试赛道的冰面情况。设冰壶质量为情况。设冰壶质量为m m，冰壶与合格冰道，冰壶与合格冰道的动摩擦因数为的动摩擦因数为。调试时，在赛道一。调试时，在赛道一端让冰壶沿赛道以某一初速度开始直线端让冰壶沿赛道以某一初速度开始直线运行，测得冰壶在合格赛道末端的速度运行，测得冰壶在合格赛道末端的速度为初速度的为初速度的0.90.9倍，赛道上运行总耗时为倍，赛道上运行总耗时为t t；假设冰道内有一处冰面异常，导致冰；假设冰道内有一处冰面异常，导致冰壶与该
20、冰面的动摩擦因数为壶与该冰面的动摩擦因数为22，该异常，该异常冰面长度未知，但可测得冰壶到达赛道冰面长度未知，但可测得冰壶到达赛道末端的速度为初速度的末端的速度为初速度的0.80.8倍，设两次调倍，设两次调试时冰壶初速度相同。求：调试冰壶试时冰壶初速度相同。求：调试冰壶的初速度的初速度v0 0和赛道的总长度和赛道的总长度L L；异常冰；异常冰面的长度面的长度s;s;如果运动员以如果运动员以0.40.4v0 0在赛道在赛道一端推出冰壶，运动员在整个异常冰面一端推出冰壶，运动员在整个异常冰面上通过擦拭以改变动摩擦因数，则异常上通过擦拭以改变动摩擦因数，则异常冰面的动摩擦因数变为多少时恰能使冰冰面的
21、动摩擦因数变为多少时恰能使冰壶运动到赛道末端。壶运动到赛道末端。信息背景信息背景冰壶运动冰壶运动信息特点信息特点结合生活实际结合生活实际运动模型运动模型匀变速运动匀变速运动【典例典例8 8】参加电视台娱乐节目，选手要从较高的平台参加电视台娱乐节目，选手要从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上，上以水平速度跃出后，落在水平传送带上，已知平台与传送带高度差已知平台与传送带高度差H H1.8m1.8m，水池宽，水池宽度度x x0 01.2m1.2m，传送带，传送带A A、B B间的距离间的距离L L0 020m20m，由于传送带足够粗糙，假设人落到传送带上由于传送带足够粗糙，假设人落到传送
22、带上后瞬间相对传送带静止，经过一个后瞬间相对传送带静止，经过一个t=1.0st=1.0s反应时间后，立刻以反应时间后，立刻以a a2m/s2m/s2 2恒定向右加速恒定向右加速度跑至传送带最右端度跑至传送带最右端(1)(1)若传送带静止，选手以若传送带静止，选手以v v0 03m/s3m/s水平速水平速度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传送带度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间右端经历的时间(2)(2)若传送带以若传送带以u1m/s1m/s的恒定速度向左运动，的恒定速度向左运动，选手要能到达传送带右端，他从高台上跃出选手要能到达传送带右端，他从高台上跃出的水平速度的水平速度v1
23、1至少多大？在此情况下到达至少多大？在此情况下到达B B点点时速度大小是多少？时速度大小是多少？信息背景信息背景电视台娱乐节目电视台娱乐节目信息特点信息特点设问开放，关键条件隐含且层次较高设问开放，关键条件隐含且层次较高运动模型运动模型平抛运动、匀速运动、匀变速运动平抛运动、匀速运动、匀变速运动不要从左边掉下不要从左边掉下、画几何图寻找水平方画几何图寻找水平方向临界几何关系向临界几何关系【典例典例9 9】错解错解:只考虑平抛只考虑平抛 某校物理兴趣小组决定举某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，行遥控赛车比赛。比赛路径如图所示，赛车从起点赛车从起点A A出发，沿水平直线轨道运
24、动出发，沿水平直线轨道运动L L后，由后，由B B点进入半径为点进入半径为R R的光滑竖直圆轨的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑直轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑直轨道上运动到道上运动到C C点，并能越过壕沟。已知赛点，并能越过壕沟。已知赛车质量车质量m=0.1kgm=0.1kg，通电后以额定功率，通电后以额定功率P=1.5wP=1.5w工作工作,进入竖直轨道前受到阻力恒进入竖直轨道前受到阻力恒为为0.3N0.3N，随后在运动中受到的阻力均可，随后在运动中受到的阻力均可不计。图中不计。图中L=10mL=10m，R=0.32mR=0.32m，h=1.25mh=1.25m，S=1.5mS
25、=1.5m。问：要使赛车完成比赛，电动。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取机至少工作多长时间？（取g=10m/sg=10m/s2 2）V V3 3V V2 2V V1 1信息背景信息背景遥控赛车比赛遥控赛车比赛信息特点信息特点设问开放，关键条件隐含且层次较高设问开放，关键条件隐含且层次较高运动模型运动模型变加速直线运动、变速圆周运动、匀速运动、平抛运动变加速直线运动、变速圆周运动、匀速运动、平抛运动【典例典例1010】过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，
26、水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B B、C C、D D分别是三个圆形分别是三个圆形轨道的最低点，轨道的最低点，B B、C C间距与间距与C C、D D间距相等，半径间距相等，半径R R1 1=2.0m=2.0m、R R2 2=1.4m=1.4m。一个。一个质量为质量为m=1.0kgm=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧的小球（视为质点），从轨道的左侧A A点以点以V V0 0=12.0m/s=12.0m/s的初的初速度沿轨道向右运动，速度沿轨道向右运动，A A、B B间距间距L L1 1=6.0m=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因。小球与水平轨道间的动摩擦因数数=0.2=
27、0.2，圆形轨道光滑。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。，圆形轨道光滑。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取重力加速度取g=10m/sg=10m/s2 2，计算结果保留小数点后一位数字。试求小球在，计算结果保留小数点后一位数字。试求小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；如果小球经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；如果小球恰能通过第二圆形轨道，恰能通过第二圆形轨道，B B、C C间距应是多少；间距应是多少；在满足的条件下，如在满足的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形
28、轨道的设计中，半径R R3 3应满足的应满足的条件条件.信息背景信息背景游乐场娱乐设施结构设计问题游乐场娱乐设施结构设计问题信息特点信息特点设问开放，关键条件隐含且层次较高设问开放，关键条件隐含且层次较高运动模型运动模型匀减速直线运动、变速圆周运动匀减速直线运动、变速圆周运动K KJ J圆较小时恰过圆较小时恰过K K点；点；圆较大时恰能到达圆较大时恰能到达J J点。点。圆较大时恰能到达圆较大时恰能到达J J点；但此圆又不点；但此圆又不能太大，要从几何角度进一步分析。能太大，要从几何角度进一步分析。5.5.进行进行信息分割信息分割，分解重构物理模型，分解重构物理模型 如图甲所示，静电除尘装置中有
29、长为如图甲所示，静电除尘装置中有长为L L、宽为、宽为b b、高为、高为d d的矩形通道，的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上下面板使用金属材料。图乙是装置的其前、后面板使用绝缘材料，上下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m m、电荷、电荷量为量为-q-q、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道、当带负电的尘埃、分布均匀的尘埃以水平速度进入矩形通道、当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距d d可以可以改
30、变收集效率。当改变收集效率。当d=dd=d0 0时，时，为为81%81%（即离下板（即离下板0.81d0.81d0 0范围内的尘埃能范围内的尘埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用：够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用：求收集效率为求收集效率为100%100%时，两板间距的最大值时，两板间距的最大值dmdm；求收集效率求收集效率为与两板间距为与两板间距d d的函数关系；的函数关系；若单位体积内的尘埃数为若单位体积内的尘埃数为n n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃量量M/M/t t与两板之间与两板之间d d的函数关系，并绘出图线。的函
31、数关系，并绘出图线。求收集效率为求收集效率为100%100%时，两板间距的最大值时，两板间距的最大值d dm m；求收集效率求收集效率为与两板间距为与两板间距d d的函数关系；的函数关系；若单位体积内的尘埃数为若单位体积内的尘埃数为n n，求稳定工作时单位时间下板收集，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃量的尘埃量M/M/t t与两板之间与两板之间d d的函数关系，并绘出图线。的函数关系，并绘出图线。：每个：每个尘埃尘埃若单位体积内的尘埃数为若单位体积内的尘埃数为n n，求稳定工作时单位时间下板收集，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃量与两板之间的尘埃量与两板之间d d的函数关系，并绘出图线。的函数关系，并绘出图线。分布分布均匀的尘埃同时进入电均匀的尘埃同时进入电场后撞向下板时刻不同、场后撞向下板时刻不同、速度不同速度不同-复杂！复杂！分分布均匀、速度相同，布均匀、速度相同，单位体积内的尘埃数单位体积内的尘埃数为为n-简单！简单！S1S2S1处进入到处进入到S2处收集所处收集所对应的尘埃对象结构稳对应的尘埃对象结构稳定定单位时间内单位时间内S2处收处收集数与集数与S1处进入数相等处进入数相等
