淺談物理信息計(jì)算題的解法

近年來，物理中考頻頻出現(xiàn)信息類計(jì)算題，隨著新課程改革的全面鋪開，“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的教育理念得到進(jìn)一步落實(shí)，該類題目常將物理問題的表達(dá)用圖形、圖像、表格文字等形式來描述，內(nèi)容涉及生產(chǎn)生活、現(xiàn)代科技、社會(huì)熱點(diǎn)等信息，材料廣泛、文字較多、情境豐富、信息量大、條件隱蔽，能較好地考查學(xué)生判斷、分析、處理和利用信息的能力。但面對(duì)信息計(jì)算題冗長(zhǎng)的敘述、眾多的圖表數(shù)據(jù)，學(xué)生不能迅速建立起相應(yīng)的物理情境，不能有效地提取有用信息、排除干擾信息，結(jié)果難以順利求解。下面筆者簡(jiǎn)單地總結(jié)這類題目的解法。

一、物理信息計(jì)算題的求解程序

1.認(rèn)真審題。要解信息計(jì)算題，首先要認(rèn)真審題，了解題目敘述的概況。分析有關(guān)文字、圖表的主要內(nèi)容和特點(diǎn)，明確圖像的物理意義。最后找出各量之間的某些聯(lián)系。

2.捕捉有用信息。信息計(jì)算題中有眾多信息，審題時(shí)應(yīng)對(duì)題中文字信息、圖像表格信息進(jìn)行縱向、橫向判斷、對(duì)比、分析，捕捉有效的和主要的信息，淡化次要信息，排除無用信息干擾。 3.按要求進(jìn)行推理、計(jì)算。把從材料中捕捉到的有用信息與已建立起來的物理模型相結(jié)合，按照題目要求進(jìn)行推理、推導(dǎo)和計(jì)算求解，并求出正確結(jié)果。

二、物理信息計(jì)算題的常見題型及解法

1.圖表數(shù)據(jù)型

【例1】 （2006·萊蕪市），如圖1是一種測(cè)量小汽車油箱內(nèi)油量裝置的原理圖，壓力傳感器R的電阻會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化，油量表（由電流表改裝而成）指針能指示出油箱里的油的多少，已知：壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示。（g取10N/kg）

若壓力傳感器R的上表面面積為5cm2，汽油熱值為4.6×107J/kg，汽油的密度為0.71×103kg/m3，電源電壓為6V，請(qǐng)回答：

（1）當(dāng)油與箱總重為600N時(shí)，壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)是多大？

（2）若油箱內(nèi)油為10kg時(shí)，汽油完全燃燒能放出的熱量是多少？

（3）如果空油箱的質(zhì)量為5.8kg，測(cè)量表指針指向2×10-2m3時(shí)，電路中的電流是多少？

解：（1）由壓強(qiáng)公式p=FS 得：

p=FS =600N5×10-4m2 =1.2×106Pa；

（2）由公式Q放=m汽油q汽油得：

Q放=m汽油q汽油=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J；

（3）m汽油=ρ汽油V汽油=0.71×103kg/m3×2×10-2m3=14.2kg，

F=G箱+G汽油=（m箱+m汽油）g=（5.8kg+14.2kg）×10N/kg=200N。由圖表可知：當(dāng)壓力F等于200N時(shí)，電阻R的阻值為200Ω，所以電路中電流為：I=UR =6V200Ω =0.03A。

2.生活應(yīng)用型

【例2】 （2006·石家莊市）在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)對(duì)家用電器進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，他以一臺(tái)電磁爐為觀察對(duì)象，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：

用電磁爐加熱一壺水（水的質(zhì)量m水=2kg，初溫t=30℃）關(guān)閉家里其他用電器，只將電磁爐接入電路燒水。觀察電能表，表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時(shí)用溫度計(jì)測(cè)得的水溫為50℃

請(qǐng)你就這位同學(xué)在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題：

（1）加熱5min，水所吸收的熱量；

（2）電磁爐工作5min消耗的電能；

（3）電磁爐的功率；

（4）請(qǐng)你將（3）的求解結(jié)果與這位同學(xué)在活動(dòng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么新問題？并解釋原因。

解：（1）Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×105J；

（2）從電能表的銘牌可知：每消耗1kW·h的電能，表盤轉(zhuǎn)2000r，因此，電磁爐工作5min消耗的電能為：

W=1kW·h2000r ×150r=0.075kW·h=2.7×105J；

（3）P實(shí)=Wt =2.7×105J300s =900W；

（4）從電磁爐的銘牌中可知：P額>P實(shí)，說明當(dāng)時(shí)的實(shí)際電壓低于額定電壓220V。

3.數(shù)據(jù)甄別型

【例3】 （2007·廣西河池市）由于電動(dòng)自行車是一種綠色環(huán)保型助力車，它沒有廢氣產(chǎn)生和噪聲污染，所以越來越受到人們的青睞，使用前需先對(duì)車上的蓄電池充電，騎行時(shí)，蓄電池給車上的電動(dòng)車供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力，某電動(dòng)自行車的主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：（g取10N/kg）

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)表中所列的數(shù)據(jù)解答出以下問題：

（1）當(dāng)電動(dòng)自行車以最大時(shí)速行駛時(shí)，電機(jī)的工作電壓等于額定電壓，求此時(shí)電機(jī)的工作電流。

（2）若在10min內(nèi)，電動(dòng)自行車連續(xù)行駛3km，求電動(dòng)自行車在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。

（3）電動(dòng)自行車行駛時(shí)所受阻力是整車重的0.07倍，當(dāng)電動(dòng)自行車以最大時(shí)速勻速行駛30min時(shí)，求這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)自行車克服阻力所做的功。

（4）若摩托車百公里耗油2.5L，每升油4.85元；照明用電每度0.50元，試通過計(jì)算說明使用電動(dòng)自行車和摩托車哪個(gè)更經(jīng)濟(jì)？

解：（1）工作電流I額=P額U額 =180W36V =5（A）；

（2）電動(dòng)自行車在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度為

v1=s1t1 =3000m600s =5m/s；

（3）電動(dòng)自行車所受阻力：

f阻=0.07G車=0.07×40kg×10N/kg=28N，

∵30min電動(dòng)自行車的路程為

s2=v2t2=20km/h×0.5h=10km=104m，

∴電動(dòng)自行車克服阻力所做的功為

W=f阻·s2=28N×104m=2.8×105J；

（4）若摩托車百公里耗油2.5L，每升4.85元，故費(fèi)用為2.5L×4.85元/L=12.125元，∵電動(dòng)自行車百公里耗電為0.6kW·h×100km50km =l.2kW·h=1.2度，所需費(fèi)用為1.2度×0.50元/度=0.6元，12.125元>0.6元，∴使用電動(dòng)自行車較經(jīng)濟(jì)些。

總之，解物理信息計(jì)算題時(shí)要仔細(xì)讀圖識(shí)表，善于提煉、分析圖表中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并有效地轉(zhuǎn)化為解題的有用條件，結(jié)合所學(xué)知識(shí)巧妙處理，就能順利地探尋到結(jié)論，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得正確答案。

（責(zé)任編輯 黃春香）