专题8应用型、创新型试题分析(精)

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A A
B A B A A B
R L(U -U x =
(R +R U -2R U
所以漏电处距A端为A A B A B A A B
R L(U -U x =
(R +R U -2R U
答案:A A B A B A A B
R L(U -U x
=
(R +R U -2R U
点评:此题是以生产相关的实际为背景,考查欧姆定律的内容,要求能把实际的问题转化为物理模型,画出电路图,再求解。虽然题的难度不大,但有些同学不能正确的构建物理模型得分不高。
二、经典例题剖析
1.AB两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆。在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保持层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两线之间接了一个电阻。检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置:
(1令B端的双线断开,在A处测出双线两端间的电阻R A;
2.物理应用型、创新型试题的特点是:选材灵活、形态复杂、立意新颖,在题干或问题中以现代科技、日常生产生活中的某个事件、问题为背景,通过描述问题的过程、提供新的规律、公式、图象、方法,并给出一些已知量等方式给予信息,综合性较强,同时形成题干内容较长,对阅读理解能力以及推理、判断和计算能力等要求较高。
3.以实际应用为情景的题目。解决实际应用型题目的过程,实质上是对复杂的实际问题抓住本质因素(如运动的实际物体、问题的条件、物体的运动过程等加以抽象、概括,通过简化,构建相关物理模型,依据相应物理规律求解并还原为实际问题求出答案的过程。常见的背景如:体育运动、人体科学、医药卫生、通信气象、交通安全、家用电器等与生活实际、现代科技的联系的问题。
2.如图所示,有的计算机键盘的每一个键下面都连有一小块金属片,与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片,这两块金属片组成一个小电容器。该电容器的电容C可用公式d
S C ε
=计算,式中常量12
109-⨯=εF/m ,S表示金
属片的正对面积,d表示两金属片间的距离。当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能检测到是哪个键被按下了,从而给出相应的信号。设每个金属片的正对面积为50mm 2 ,键未按下时两金属片的距离为0.6mm。如果电容变化了0.25pF ,电子线路恰能检测出必要的信号,则键至少要被按下mm。
解析:据d
S C ε
=得:C =7.5×10-13 F
当键被按下d ∆时,电容增加C ∆=0.25 p F即d d S C
∆+
所以C
C C
d d ∆+∆=
∆=0.15mm
答案:0.15mm
点评:计算机是现代家庭生活必备的电器。此题考查的是计算机键盘,只有将其抽象成电容模型,才能得以解决。有的同学不能把题给情景抽象为电容模型,而找不到解题的突破
xr
(L-
x r
(L-x r
xr
A
C
口,造成误解。
3.摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车,如图所示。当列车转弯时,在电脑控制下,车厢会自动倾斜,抵消离心力的作用。行走在直线上时,车厢又恢复原状,就像玩具“不倒翁”一样。它的优点是能够在现有线路上运行,勿须对线路等设施进行较大的改造,而是靠摆式车体的先进性,实现高速行车,并能达到既安全又舒适的要求。运行实践表明:摆式列车通过曲线速度可提高20—40%,最高可达50%,摆式列车不愧为“曲线冲刺能手”。假设有一超高速列车在水平面内行驶,以360km/h的速度拐弯,拐弯半径为1km ,则质量为50kg的乘客,在拐弯过程中所受到的火车给他的作用力为(g取10m/s 2
4.以新科技为背景的题目。物理学中几乎每一重要的知识块,都与现代科技紧密相关,例如:圆周运动与GPS全球定位系统;万有引力与宇宙探测;光的反射、折射与激光光纤通信;电场与静电的防止和应用;电磁感应与磁悬浮列车;原子核与核技术的应用;激光全息技术等。
5.解题的基本思路:
(1提取有效信息。仔细阅读提供的材料,理解和内化新信息和新情景,紧扣问题,多渠道地寻找信息,迅速而准确地剔除干扰信息,筛选提取有价值的信息。
专题八应用型、创新型试题分析
一、考点回顾
1.高考要求:能从现实生活、生产实际或科学实验中获得有效信息,并进行初步加工、储存或应用。
解读:高考命题从理想模型向实际问题转变。从近几年高考考试说明的指导思想和能力要求可以看出,计算题的建模思想上,从以往的理想模型向实际问题转变,考生应具备从生产和生活的实际问题中抽象出物理模型,抓住主要矛盾,忽略次要因素,解决实际问题能力。在解决问题时,应先要找出解题所需要的原理,建立解题的步骤,再进行解方程或运算,数学运算只是物理所用的工具之一,但不是主要的考查目的。
(2令A端的双线断开,在B处测出双线两端的电阻R B;
(3在A端双线间加一已知电压U A,在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压
U B。
试由以上测量结果确定损坏处的位置距A端多远?
解析:设单位长度的电阻为r,漏电处C距A端为x ,漏电处的接触电阻为R0,画出等效电路如图示
R A =2xr +R 0 ⑴ R B =2 (L-x r +R 0 ⑵ U B = U A R 0 /(2xr +R 0 ⑶解⑴ ⑵ ⑶式
【】
A .500N
B .1000N
C .500
D .0
解析:火车转弯时对人受力分析如右图所示可知,车对人的力与重力的
合力充分向心力,有
F n =2
2
100
505001000
v
m
N N R
=⨯
=
F =
所以答案为C答案:C
点评:此题以摆式列车转弯为背景,实质上与普通火车转弯的分析方法是一样的,关键是看学生的迁移能力,要注意转弯时的圆弧是在水平面内的。
(2构建物理模型。将复杂的实际问题进行科学抽象,保留主要因素,略去次要因素,把实际问题理想化处理,联想学过的相关知识,利用联想、迁移、类比等方法,建立合适的物理模型。
(3确定解题方法。从最基本的概念、规律和方法出发,分析现象的空间、时间特征,对空间想象能力要求较高的题目,画出示意图。将发现的规律和已学过的知识搭建桥梁,选用适当的物理规律并灵活应用原有知识,通过推理解决问题。