等腰三角形三個頂點上的通電導線

摘 要：通過對2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試新課標Ⅰ卷、新課標Ⅲ卷兩道試題的對比分析，以期在教學過程中更好地把握《全日制普通高中物理新課程標準》。

關鍵詞：新課程標準；中學物理；教學

一、 兩道高考試題

2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試新課標Ⅲ卷第18題：如圖1，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導線距離均為l的a點處的磁感應強度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，題目要求a點處的磁感應強度的大小。

根據(jù)右手定則，通有電流為I的長直導線P和Q產(chǎn)生的磁場的磁感線為圍繞直導線的一些同心圓，

同心圓上每一點的切線方向為該點的磁場方向，也是磁感應強度的方向，因此長直導線P和Q在a點的磁感應強度的方向如圖2所示，P在a點激發(fā)的磁場的磁感應強度垂直于Pa，Q在a點激發(fā)的磁場的磁感應強度垂直于Qa。由于此時a點處的磁感應強度為零，即B0與P和Q在a點的磁感應強度的矢量和為零，所以在水平方向上B0=2B1cos30°=3B1。

在豎直方向上兩直導線產(chǎn)生的磁場磁感應強度的分量大小相等，方向相反，相互抵消。當P中的電流反向時，a點的磁感應強度的方向如圖3所示，其在水平方向上分量為B0+B1cos30°-B1cos30°=2B1cos30°=3B1，豎直方向上的分量為2B1sin30°=B1，即a點的磁感應強度的大小為B21+3B21=2B1=2B03=233B0，故答案選C。

2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試新課標Ⅰ卷第19題：如圖4，三根相互平行的固定長直導線l1、l2、l3兩兩等距，均通有電流I，l1中電流的方向與l2中的相同，與l3的相反，題目要求判斷l(xiāng)1、l3所受磁場力的方向，以及l(fā)1、l2、l3單位長度所受的磁場作用力大小的比例。根據(jù)題意，l1、l2、l3通電導線在空間激發(fā)磁場，空間每一點的磁場為l1、l2、l3通電導線在空間激發(fā)磁場在該點的矢量和，如圖5所示，由于，l1、l2、l3均通有電流I，且兩兩等距，所以B1、B2、B3的大小相等，設定為B。l1、l2、l3處于磁場中分別所受安培力，如圖6所示。l3所受安培力為F1、F2，二者合力方向向上，與l1、l2所在的平面垂直，大小為2IBLcos30°。l2所受安培力為F1、F3，二者合力方向與l1、l3所在平面平行，大小為IBL；l1所受安培力為F2、F3，二者合力方向與l2、l3所在平面平行，大小為IBL；l1、l2、l3單位長度所受磁場作用力大小之比為IBL∶IBL∶2IBLcos30°=1∶1∶3。綜上，答案選B、C。

二、 新課程標準的要求

2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試試卷，河南、河北、山西、江西、湖北、湖南、廣東、安徽、福建等地使用了全國新課標Ⅰ卷，云南、廣西、貴州、四川等地使用了新課標Ⅲ卷。新課標Ⅰ卷第19題考查了“磁感應強度”和“安培力”兩個知識點；新課標Ⅲ卷第18題只考查了“磁感應強度”一個知識點。在《全日制普通高中物理新課程標準》中，選修模塊1-1要求學生會用磁感線、磁感應強度描述磁場，用磁感線描繪通電直導線周圍的磁場，知道勻強磁場中影響通電導線所受安培力大小和方向的因素。選修模塊2-1要求學生了解磁場、磁感應強度和磁通量。通過實驗認識安培力，會判斷安培力的方向；選修模塊3-1要求學生了解磁場，知道磁感應強度和磁通量，會用磁感線描述磁場。會判斷通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向；通過實驗，認識安培力，會判斷安培力的方向，會計算勻強磁場中安培力的大小。從選修模塊選修1-1到選修模塊選修2-1，再到選修模塊選修3-1，對磁感應強度和安培力的學習要求逐級提高。由此看出全國新課標Ⅰ卷相對新課標Ⅲ卷，試卷的難度更大，教學的要求更高。同時我們看到，兩道試題涉及磁感應強度和安培力兩個知識點，同時由于磁感應強度和安培力兩個物理量都為矢量，要求學生綜合運用“矢量的分解和合成”等知識進行解答，考查了學生綜合運用所學知識解答實際問題的能力。

課程標準是對學生應達到的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等教學目標的描述，它既為教學確立了一定的質(zhì)量底線，又為教學預留了靈活實施的空間。通過對2017年兩道高考試題的對比分析，我們看到教師在教學的過程中，應根據(jù)課程標準確定的教學目標適當處理教材中的教學內(nèi)容，根據(jù)課程標準倡導的理念和教學經(jīng)驗選擇適合的教學方法，以適應新一輪課程改革。

參考文獻：

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作者簡介：

吳英，貴州省遵義市，遵義師范學院物理與電子科學學院。endprint