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解信息题的过程一般由以下四步组成:第一步是处理信息,包括丢弃与问题无关的干扰信息,找到有用的信息,并使之跟物理知识发生联系;第二步纯化信息,是把题目中的日常生活、生产或现代科技背景抽去,纯化为物理过程;第三步为确定解题方法或建立解题模型;第四步为列式求解.其中第一、第二两步是解信息题特有的,也是解信息题成败的关键.
一、图表类信息给予题
例1(2013年东营中考)1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温:另一个连接点放在火焰上加热.发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭台电路中产生了电流.塞贝克
图1
把这种电流叫做“热电流”.把这一电路叫“热电偶电路”. 某研究小组的同学们按如图1所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素.通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据:
表1
两接点间的温差/℃01100200300500
电路中的电流/10﹣1A0.000.010.641.422.294.17
请根据以上资料数据说明:
(1)产生热电流的条件是 .
(2)根据热电流的特点,猜想并写出热电偶电路的一种应用: .
分析:(1)本题中所描述的“热电偶电路”有着奇怪的原理,同时却有着较为简单的结构,从结构看,必须有两种不同的金属导线相串联,再分别在连接点之间有温度差,便可得到热电流.
(2)既然是通过温度差来获得热电流,我们可以设想从这一角度,通过改变温度差来获得不同的电流,而此时电流的大小直接受温度差大小的影响,从而可制成间接测量温度的装置.
解:(1)由题意可知,组成“热电偶电路”的是两种不同的金属丝形成闭合电路,且通过表中的数据可以看出,只有两接点间有温度差时,电路中才有热电流,而且温度差越大,电流也越大.据此可得出,产生热电流的条件是:用不同金属丝组成闭合回路;两连接点之间有温度差.
(2)根据热电流的特点及产生条件可知,电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小,因此,我们可以从中得到启示:可将电流表改装成温度计,控制两接点中的一个点的温度不变,将另一个点的温度作为被测温度,即可通过电表反映出其温度值的大小.即其可行的应用为:可制成温度计.
答案:(1)用不同金属丝组成闭合回路;两连接点之间有温度差;
(2)制成温度计.(将图中的G端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处保持D端接点温度t0稳定.并将灵敏电流表盘按温度刻度.即可用来测温度.)
例2(2013年日照中考)
(1)图2(1)是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图;实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图2(2)所示;由 知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 N.
图2
(2)在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”,李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想;张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想.图3(2)是他们进行探究实验的实验装置图.
①李丽同学为了完成他自己的探究应该按 两个图所示的方案进行.
②张华选用正确的实验装置进行实验,得到的实验数据见表2;请根据表中记录的数据,在答题卡中的坐标系中作出摩擦力的大小Ff与接触面受到的压力大小FN之间的关系图象;根据图象可以得出Ff与FN的关系是 .
表2
FN/N1.01.52.02.53.0
Ff/N0.40.60.81.01.2
(3)“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢?”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样,得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论.而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的读数为图2(2)甲中示数的一半,得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论.你认为 的结论是错误的;错误的原因 .
分析:(1)做匀速直线运动的物体受到的力平衡力,此实验的思路是让木块保持匀速直线运动.利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小.弹簧测力计的读数,观察每一个大格和每一个小格代表的示数,从小数字读向大数字.
(2)①要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系,需保持压力大小相同,根据图中给出的条件选择;
②根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来.分析图象的特点,得出结论;
(3)要探究滑动摩擦力与接触面积的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,分析其是否控制了变量.
解:(1)用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力.
由图知,测力计的分度值为0.1 N,所以其示数为2.8 N.由二力平衡条件得,摩擦力也为2.8N.
(2)①李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”,所以需控制压力大小这个变量,改变接触面的粗糙程度,甲丙两图中压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以应选择甲丙两图进行实验.
图3
②根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来.如图3所示:
由图象知,接触面的粗糙程度相同,摩擦力与压力大小成正比. (3)李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,这样压力大小也会变为一半,没有保持压力大小不变,所以得出的结论是错误的.
答案:(1)二力平衡;2.8;(2)①甲、丙;②见上图;成正比;(3)李丽;实验中没有保持压力不变.
二、文字类信息给予题
例3 (2013年苏州中考)阅读短文,回答问题.
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖,这种全新材料名为“石墨烯”.
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的,利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,此应用前景十分广阔.
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的 (填选项前的字母);
(A) 透光性好 (B) 硬度大
(C) 导热性好 (D) 导电性强
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为 .
(3)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是 (填选项前的字母)
(A) “石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”
(B) “如何提取石墨烯这种物质?”
(C) “石墨烯在生活中有什么用处?”
(D) “石墨烯为什么很薄?”
分析:(1)石墨烯制成的交替散热通道,说明石墨烯的导热性能好.
(2)认真读课文,得出结论.石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发.
(3)在依据情景提出问题时,首先要找出情景所提出的问题是什么,然后要找出问题与生活中的应用之间的关系,提出较有价值的探究问题.
解:(1)多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,说明石墨烯由很好的导热性.
(2)石墨烯应用于超级计算机的研发,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管.
(3)“石墨烯是一种神奇的物质,是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”.这一情景中提出的问题是“石墨烯为什么很薄?”的问题,选项(A)只是问题的简单重复,没有提出探究的侧重点,所以选项(A)没有探究价值.
因石墨烯材料已经研究并教授获得2010年诺贝尔物理学奖;还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料因此问题“如何提取石墨烯这种物质?”“石墨烯在生活中有什么用处?”的探究意义不大;所以选项(B)(C)没有探究价值.
我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料,但引起强度最强的因素不知道,所以“石墨烯的强度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”问题的探究较有价值.
答案:(1)(C)(2)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管(3)(D)
[山东枣庄二中(277400)]
一、图表类信息给予题
例1(2013年东营中考)1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温:另一个连接点放在火焰上加热.发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭台电路中产生了电流.塞贝克
图1
把这种电流叫做“热电流”.把这一电路叫“热电偶电路”. 某研究小组的同学们按如图1所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素.通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据:
表1
两接点间的温差/℃01100200300500
电路中的电流/10﹣1A0.000.010.641.422.294.17
请根据以上资料数据说明:
(1)产生热电流的条件是 .
(2)根据热电流的特点,猜想并写出热电偶电路的一种应用: .
分析:(1)本题中所描述的“热电偶电路”有着奇怪的原理,同时却有着较为简单的结构,从结构看,必须有两种不同的金属导线相串联,再分别在连接点之间有温度差,便可得到热电流.
(2)既然是通过温度差来获得热电流,我们可以设想从这一角度,通过改变温度差来获得不同的电流,而此时电流的大小直接受温度差大小的影响,从而可制成间接测量温度的装置.
解:(1)由题意可知,组成“热电偶电路”的是两种不同的金属丝形成闭合电路,且通过表中的数据可以看出,只有两接点间有温度差时,电路中才有热电流,而且温度差越大,电流也越大.据此可得出,产生热电流的条件是:用不同金属丝组成闭合回路;两连接点之间有温度差.
(2)根据热电流的特点及产生条件可知,电流的大小直接反映了两接点间温度差的大小,因此,我们可以从中得到启示:可将电流表改装成温度计,控制两接点中的一个点的温度不变,将另一个点的温度作为被测温度,即可通过电表反映出其温度值的大小.即其可行的应用为:可制成温度计.
答案:(1)用不同金属丝组成闭合回路;两连接点之间有温度差;
(2)制成温度计.(将图中的G端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处保持D端接点温度t0稳定.并将灵敏电流表盘按温度刻度.即可用来测温度.)
例2(2013年日照中考)
(1)图2(1)是“测量水平运动物体所受的滑动摩擦力”的实验装置图;实验时在水平桌面上用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,弹簧测力计示数如图2(2)所示;由 知识可知,木块所受的滑动摩擦力为 N.
图2
(2)在“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时”,李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”的猜想;张华同学提出来“滑动摩擦力的大小可能与接触面所受的压力有关”的猜想.图3(2)是他们进行探究实验的实验装置图.
①李丽同学为了完成他自己的探究应该按 两个图所示的方案进行.
②张华选用正确的实验装置进行实验,得到的实验数据见表2;请根据表中记录的数据,在答题卡中的坐标系中作出摩擦力的大小Ff与接触面受到的压力大小FN之间的关系图象;根据图象可以得出Ff与FN的关系是 .
表2
FN/N1.01.52.02.53.0
Ff/N0.40.60.81.01.2
(3)“滑动摩擦力的大小是否与接触面的面积有关呢?”张华将图甲中的木块侧放在水平木板上,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,发现弹簧测力计的读数和图甲的示数一样,得出“滑动摩擦力的大小和接触面积的大小无关”的结论.而李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动,发现弹簧测力计的读数为图2(2)甲中示数的一半,得出“滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关”的结论.你认为 的结论是错误的;错误的原因 .
分析:(1)做匀速直线运动的物体受到的力平衡力,此实验的思路是让木块保持匀速直线运动.利用二力平衡的条件,通过弹簧测力计的示数来得到摩擦力的大小.弹簧测力计的读数,观察每一个大格和每一个小格代表的示数,从小数字读向大数字.
(2)①要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度之间的关系,需保持压力大小相同,根据图中给出的条件选择;
②根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来.分析图象的特点,得出结论;
(3)要探究滑动摩擦力与接触面积的关系,需使压力大小和接触面的粗糙程度相同,分析其是否控制了变量.
解:(1)用弹簧测力计水平向左拉动一个长方体木块,使其作匀速直线运动,所以拉力和摩擦力是一对平衡力,摩擦力大小等于拉力.
由图知,测力计的分度值为0.1 N,所以其示数为2.8 N.由二力平衡条件得,摩擦力也为2.8N.
(2)①李丽同学提出“滑动摩擦力大小可能与接触面的粗糙程度有关”,所以需控制压力大小这个变量,改变接触面的粗糙程度,甲丙两图中压力相同,接触面的粗糙程度不同,所以应选择甲丙两图进行实验.
图3
②根据表格中数据进行描点,并用平滑的曲线连接起来.如图3所示:
由图象知,接触面的粗糙程度相同,摩擦力与压力大小成正比. (3)李丽将图甲中的木块沿竖直方向截去一半后,这样压力大小也会变为一半,没有保持压力大小不变,所以得出的结论是错误的.
答案:(1)二力平衡;2.8;(2)①甲、丙;②见上图;成正比;(3)李丽;实验中没有保持压力不变.
二、文字类信息给予题
例3 (2013年苏州中考)阅读短文,回答问题.
石墨烯——改变世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖,这种全新材料名为“石墨烯”.
石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的,利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,此应用前景十分广阔.
(1)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的 (填选项前的字母);
(A) 透光性好 (B) 硬度大
(C) 导热性好 (D) 导电性强
(2)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为 .
(3)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是 (填选项前的字母)
(A) “石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”
(B) “如何提取石墨烯这种物质?”
(C) “石墨烯在生活中有什么用处?”
(D) “石墨烯为什么很薄?”
分析:(1)石墨烯制成的交替散热通道,说明石墨烯的导热性能好.
(2)认真读课文,得出结论.石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发.
(3)在依据情景提出问题时,首先要找出情景所提出的问题是什么,然后要找出问题与生活中的应用之间的关系,提出较有价值的探究问题.
解:(1)多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了交通信号和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,说明石墨烯由很好的导热性.
(2)石墨烯应用于超级计算机的研发,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管.
(3)“石墨烯是一种神奇的物质,是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料”.这一情景中提出的问题是“石墨烯为什么很薄?”的问题,选项(A)只是问题的简单重复,没有提出探究的侧重点,所以选项(A)没有探究价值.
因石墨烯材料已经研究并教授获得2010年诺贝尔物理学奖;还知道石墨烯是人类发现的厚度最薄、强度最高的材料因此问题“如何提取石墨烯这种物质?”“石墨烯在生活中有什么用处?”的探究意义不大;所以选项(B)(C)没有探究价值.
我们虽知道石墨烯是人类至今发现强度最高的材料,但引起强度最强的因素不知道,所以“石墨烯的强度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?”问题的探究较有价值.
答案:(1)(C)(2)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管(3)(D)
[山东枣庄二中(277400)]