潘松威
【摘要】物理習(xí)題對(duì)于鞏固知識(shí)、理解知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)起著重要的作用,所以教師熱衷于高考試題及新情景習(xí)題的改編。而物理習(xí)題改編的科學(xué)性是編題最基本的準(zhǔn)則,教師在改編、設(shè)計(jì)習(xí)題時(shí)一定要重視習(xí)題的科學(xué)性。
【關(guān)鍵詞】習(xí)題 改編 科學(xué)性
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2017)06-0197-01
全國(guó)統(tǒng)一招生上海卷中曾經(jīng)有一道關(guān)于感生電動(dòng)勢(shì)的題:
題一 兩環(huán)半徑相同,粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的,磁場(chǎng)垂直穿過(guò)粗金屬環(huán)所在區(qū)域,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí),在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E0,則細(xì)環(huán)兩端a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為多大?
解析:粗環(huán)相當(dāng)于電源,細(xì)環(huán)相當(dāng)于負(fù)載,a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為路端電壓。由題意,則
于是教師將此題的改編作為學(xué)生平時(shí)的練習(xí):
題二 用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框的邊長(zhǎng)為0.2m,正方形的一半放在和紙面垂直、方向向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)磁場(chǎng)以每秒10T的變化率增強(qiáng)時(shí),線圈中點(diǎn)e、f兩點(diǎn)的電勢(shì)差為多大?
解析:整個(gè)回路產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
對(duì)照高考題的做法,這個(gè)結(jié)論似乎也正確,但實(shí)際上是錯(cuò)誤的。這里有一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題,ef右側(cè)能否被看成負(fù)載?也就是說(shuō)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是否只存在于磁場(chǎng)內(nèi)呢?
根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí),會(huì)在空間激發(fā)出垂直磁場(chǎng)的渦旋電場(chǎng),這種渦旋電場(chǎng)在變化的磁場(chǎng)內(nèi)和磁場(chǎng)外都有分布。導(dǎo)體中的自由電荷就會(huì)受到這種電場(chǎng)的力的作用。因此整個(gè)回路中都分布著感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不論導(dǎo)體是在變化的磁場(chǎng)內(nèi)還是在變化的磁場(chǎng)外。
按照這個(gè)理論,回路總電動(dòng)勢(shì),,ef左邊部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
教材編寫(xiě)就顯得比較嚴(yán)謹(jǐn),選修《3-2》第21頁(yè)問(wèn)題與練習(xí)2:
題三 如圖4.5-4甲,100匝線圈(為表示線圈的繞向,圖中只畫(huà)了2匝)兩端A、B與一個(gè)電壓表相連。線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng),線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化。
(1)按圖乙所示的規(guī)律,電壓表的讀數(shù)應(yīng)該等于多少?
(2)請(qǐng)?jiān)诰€圈位置上標(biāo)出感應(yīng)電場(chǎng)的方向。
(3)A、B兩端,哪端應(yīng)該與電壓表標(biāo)+號(hào)的接線柱(或紅接線柱)連接?
題中有100匝線圈,缺口處連出導(dǎo)線A、B,連出部分產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和缺口處產(chǎn)生的一樣,相對(duì)于100匝線圈來(lái)講可以忽略不計(jì),充分體現(xiàn)出物理嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。
科學(xué)性是試題創(chuàng)新的首要標(biāo)準(zhǔn),為了體現(xiàn)試題的新穎,命題人往往會(huì)對(duì)原有的試題進(jìn)行改編,或創(chuàng)設(shè)新情景成新題。但由于過(guò)度的重視新情景往往會(huì)出現(xiàn)題目科學(xué)性問(wèn)題。如發(fā)現(xiàn)不及時(shí)會(huì)影響題目的可信度,更嚴(yán)重的話還會(huì)影響學(xué)生今后學(xué)習(xí)知識(shí)的能力。我們處在教學(xué)一線教師,不要隨意改編題目,要多方論證和用心命制重視題目的科學(xué)性。
參考文獻(xiàn):
[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)物理選修3-2;人民教育出版社2010年4月第三版