潘松威
【摘要】物理習題對于鞏固知識、理解知識和應用知識起著重要的作用,所以教師熱衷于高考試題及新情景習題的改編。而物理習題改編的科學性是編題最基本的準則,教師在改編、設計習題時一定要重視習題的科學性。
【關鍵詞】習題 改編 科學性
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)06-0197-01
全國統一招生上海卷中曾經有一道關于感生電動勢的題:
題一 兩環半徑相同,粗金屬環的電阻為細金屬環電阻的,磁場垂直穿過粗金屬環所在區域,當磁感應強度隨時間均勻變化時,在粗環內產生的感應電動勢為E0,則細環兩端a、b兩點間的電勢差為多大?
解析:粗環相當于電源,細環相當于負載,a、b兩點間的電勢差為路端電壓。由題意,則
于是教師將此題的改編作為學生平時的練習:
題二 用均勻導線做成的正方形線框的邊長為0.2m,正方形的一半放在和紙面垂直、方向向里的勻強磁場中,當磁場以每秒10T的變化率增強時,線圈中點e、f兩點的電勢差為多大?
解析:整個回路產生的感應電動勢
對照高考題的做法,這個結論似乎也正確,但實際上是錯誤的。這里有一個關鍵的問題,ef右側能否被看成負載?也就是說感應電動勢是否只存在于磁場內呢?
根據麥克斯韋的電磁場理論,當磁場變化時,會在空間激發出垂直磁場的渦旋電場,這種渦旋電場在變化的磁場內和磁場外都有分布。導體中的自由電荷就會受到這種電場的力的作用。因此整個回路中都分布著感應電動勢,不論導體是在變化的磁場內還是在變化的磁場外。
按照這個理論,回路總電動勢,,ef左邊部分產生的感應電動勢
教材編寫就顯得比較嚴謹,選修《3-2》第21頁問題與練習2:
題三 如圖4.5-4甲,100匝線圈(為表示線圈的繞向,圖中只畫了2匝)兩端A、B與一個電壓表相連。線圈內有指向紙內方向的磁場,線圈中的磁通量在按圖乙所示規律變化。
(1)按圖乙所示的規律,電壓表的讀數應該等于多少?
(2)請在線圈位置上標出感應電場的方向。
(3)A、B兩端,哪端應該與電壓表標+號的接線柱(或紅接線柱)連接?
題中有100匝線圈,缺口處連出導線A、B,連出部分產生的感應電動勢和缺口處產生的一樣,相對于100匝線圈來講可以忽略不計,充分體現出物理嚴謹的思維。
科學性是試題創新的首要標準,為了體現試題的新穎,命題人往往會對原有的試題進行改編,或創設新情景成新題。但由于過度的重視新情景往往會出現題目科學性問題。如發現不及時會影響題目的可信度,更嚴重的話還會影響學生今后學習知識的能力。我們處在教學一線教師,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性。
參考文獻:
[1]普通高中課程標準物理選修3-2;人民教育出版社2010年4月第三版