(揚州市廣陵區(qū)紅橋高級中學(xué),江蘇 揚州 225108)
學(xué)習(xí)主要是學(xué)生的活動和任務(wù),分成“學(xué)”和“習(xí)”兩部分.但學(xué)生“學(xué)習(xí)”效果的好壞跟教師也有著莫大的關(guān)系,因為學(xué)生是在教師指導(dǎo)下進(jìn)行了“學(xué)”的活動,“習(xí)”的活動中的習(xí)題也是由教師選擇整理出來的.
要提高習(xí)題訓(xùn)練的有效性,關(guān)鍵在于習(xí)題選擇、編制的有效性.按照思維強度來分,結(jié)合不同的課型和目的,可以將習(xí)題分成以下幾類.
這類習(xí)題就是知識點、公式的直接應(yīng)用,題目比較容易,一般是在新授課學(xué)習(xí)中用,如當(dāng)堂訓(xùn)練、課后鞏固練習(xí).用此類習(xí)題,目的是鞏固知識點和公式.
圖1
例1 如圖1所示,在一個光滑金屬框架上垂直放置一根長l=0.4m的金屬棒ab,其電阻r=0.1Ω.框架左端的電阻R=0.4Ω.垂直框面的勻強磁場的磁感強度B=0.1T.當(dāng)用外力使棒ab以速度v=5m/s右移時,求ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢?
此例題中直接應(yīng)用了公式E=Blv,簡單直接.學(xué)生在初步掌握此公式后及時在當(dāng)堂訓(xùn)練中應(yīng)用,正確率高,有助于增強學(xué)生信心,也便于學(xué)生記住和理解此公式.
這類習(xí)題中隱含了一些干擾因素,主要檢查學(xué)生對公式的適用條件的理解掌握情況.目的是為了活化知識.一般在課后鞏固練習(xí)或單元復(fù)習(xí)時選練這類習(xí)題.
圖2
例2 金屬棒轉(zhuǎn)動軸與磁感線平行,如圖2所示,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外,長L的金屬棒Oa以O(shè)為軸在該平面內(nèi)以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動.求金屬棒中的感應(yīng)電動勢.
此例題中應(yīng)用的公式仍是E=Blv,但棒的各點切割磁感線速度不同,需要用切割的平均速度代入計算.
圖3
例3 如圖3所示,MN、PQ為兩條平行的水平放置的金屬導(dǎo)軌,左端接有定值電阻R,金屬棒ab斜放在兩導(dǎo)軌之間,與導(dǎo)軌接觸良好,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面,設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點之間的距離為L,金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為60°,以速度v水平向右勻速運動,不計導(dǎo)軌和棒的電阻,則金屬棒中的電動勢多大?
此例題中要檢查學(xué)生對公式E=Blv的適用條件(導(dǎo)體運動方向與導(dǎo)體本身垂直)是否掌握.
上述兩個例題中,用的還是相同的公式,但做了活化處理,增加了一些干擾因素,防止學(xué)生出現(xiàn)套公式現(xiàn)象,從而使學(xué)生加深對公式及其適用條件的理解.
這類習(xí)題難度稍大,檢查學(xué)生能否把學(xué)到的知識應(yīng)用到新的情境中,目的是為了深化知識.一般在單元復(fù)習(xí)中選用此類習(xí)題.
圖4
此習(xí)題中是矩形線圈以邊ab為軸勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置轉(zhuǎn)過53°時,是邊cd切割磁感線,故產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢,用的公式仍然是E=Blv,這要求學(xué)生能從“簡單的棒的切割情境”遷移到此處“線圈旋轉(zhuǎn)切割情境”,從而知道選用什么公式;另外此時邊cd的速度與磁感線不垂直,需要分解速度,也是學(xué)生需要注意的地方.這樣的習(xí)題使學(xué)生更加深刻的理解了此公式的適用條件,起到了深化知識的作用.
這類習(xí)題一般與其他知識點綜合起來考查,通常在總復(fù)習(xí)時用,目的是提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力.
例5 如圖5所示,豎直平面內(nèi)有一邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線框在豎直向下的勻強重力場和水平方向的磁場組成的復(fù)合場中以初速度v0水平拋出,磁場方向與線框平面垂直,磁場的磁感應(yīng)強度隨豎直向下的z軸按B=B0+kz的規(guī)律均勻增大,已知重力加速度為g,求:
(1)線框豎直方向速度為v1時,線框中瞬時電流的大??;
(2)線框在復(fù)合場中運動的最大電功率;
(3)若線框從開始拋出到瞬時速度大小到達(dá)v2所經(jīng)歷的時間為t,那么,線框在時間t內(nèi)的總位移大小為多少?
圖5
此習(xí)題的第(1)問較簡單,實質(zhì)也是線框的上下兩邊切割磁感線,用的公式仍是E=Blv,因為上下兩邊所在處的磁感應(yīng)強度不同,故產(chǎn)生了剩余的電動勢.第(2)、(3)問則在第(1)問的基礎(chǔ)上,用到了平衡條件、牛頓運動定律和運動學(xué)公式等知識點,用到微元法等方法進(jìn)行處理.此類習(xí)題難度較大、要求較高、綜合性較強,有助于學(xué)生提高分析解決問題的能力.同時使知識在學(xué)生頭腦中清晰化、網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化.
平常教學(xué)過程中,有些教師在新授課階段就喜歡用一些綜合性強的大題、難題和高考題給學(xué)生訓(xùn)練.筆者認(rèn)為這不是一個好的、有效的訓(xùn)練.因為學(xué)生剛學(xué)到新的知識和公式,尚未真正理解和掌握,更談不上靈活應(yīng)用了.這個知識點和公式只在這類題目的部分問題中涉及.把這類題目給學(xué)生訓(xùn)練,會讓他們不知所措、無從下手,怎么跳都無法摘到桃.這樣做只會打擊大部分學(xué)生的自信心、挫傷學(xué)習(xí)的激情、增加學(xué)習(xí)的畏難情緒,起不到想要的訓(xùn)練效果.
綜上所述,提高習(xí)題訓(xùn)練的有效性,教師編制出適切的習(xí)題是前提和基礎(chǔ).這需要我們教師從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā),結(jié)合不同的課型和任務(wù),精心選擇和編制出相應(yīng)習(xí)題,每個環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生能“跳一跳摘到桃”.這樣我們才能減少習(xí)題訓(xùn)練的隨意性、重復(fù)性和盲目性,增強習(xí)題訓(xùn)練的針對性、新穎性和有效性.既減輕了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān),又讓學(xué)生在每次訓(xùn)練中都能有所提高,使學(xué)生的認(rèn)識循序漸進(jìn)的加深、能力逐步提高、信心越來越強.