一道值得商榷的2012年高考试题

任才生

(江苏省宜兴第一中学 江苏 宜兴 214206)

2012年高考江苏物理试题给人的总体感觉是立足基础、熟中见新，侧重对物理基础知识理解和应用能力的测试，注重对综合能力的考查．这份试题对以后的高中物理教学和2013届的高三复习起到了较好的导向作用,但个别题目的命制值得商榷.

下面就江苏物理试卷第13题谈一点看法．不当之处，敬请指正．

(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em；

(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F；

(3)外接电阻上电流的有效值I.

图1 交流发电机装置模型

1 典型错解

试题将交流电发电机模型、平动切割模型和辐向磁场模型糅合在一起，是传统模型的变形．从表层看，考查学生的建模能力和迁移能力；从深层次看，考查了动生电动势的产生机理．就试题本身而言，难度适中；从试题在整张卷子中所处位置看(本题是计算题的第1题)，命题者也期望学生能从该题获得较多分数．但学生考完后，普遍反映该题难度很大，不知如何下手或无法确定自己的解答是否正确．从与他们的交流中，笔者发现学生在思维上主要存在三种典型错误：

(1)直接套用原始公式

学生在考试过程中，一看到该题的示意图，第一反应是试题在考查交流电产生的模型，尽管已经意识到了辐向磁场的存在，但由于在脑海中不能形成清晰的框转动切割情景，所以,就出现了直接套用e=Emsinωt公式处理的情况，把Em误认为是e．

(2)直接用最大值求解

与做对该题的学生交流，发现有一部分学生仅是发现本题模型与平时所讲模型在磁场上有区别，不能直接套用原来的公式，又因为切割过程中B⊥v，答案也不可能为零，万般无奈下只能套用正余弦交流电的最大值公式Em=NBSω直接求解．

(3)认为题目有误 不敢下手

有一部分学生在审完题后，感觉题目不可思议，认为试题所涉及的模型不会产生感应电动势或电流，因为根据感应电流产生的条件“只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流”，由于试题中的导体框在转动中磁通量始终为零，所以，不会有感应电动势(或电流)．但又考虑到高考试题应该不会出现“三问均是零解”的情况，于是彷徨、不安的情绪油然而生．

2 错因探究和试题评析

以上三种错解，问题出在哪儿？笔者就这一问题展开探究．

2.1 都是辐向磁场惹的祸吗

关于辐向磁场，在整个高中物理教材中着墨不多，仅在人教版普通高中课程标准实验教科书《物理·选修3-1》第98页有所涉及，细细翻阅《江苏省普通高中物理课程标准教学要求(修订稿)》和《2012年江苏省高考说明·物理科》(以下简称“两纲”)，均没有将“磁电式仪表或辐向磁场”作为教学要求或考点．命题者也意识到了这一问题，于是在试题中和示意图上，明确给出了辐向磁场的方向和大小在空间上的分布特点，意图将“辐向磁场”作为一种信息或情境，需要学生提炼、建立合适模型．在这一点上，试题是符合“两纲”的．学生在考后也表示“注意到了辐向磁场的特点和试题中的模型与课本模型的不同”，但“磁通量始终为零”阻碍了思路，于是出现了乱套公式或不敢下手等情况．从上面分析知，以上三种错解的根本原因是不能正确理解动生电动势和感生电动势的产生机理．“辐向磁场”不是“罪魁祸首”！

2.2 一些值得商榷的地方

(1)命题应符合“两纲”和教学实际

关于动生电动势和感生电动势的机理，“两纲”也没有将其作为教学要求或考点单独列出．尽管在人教版《物理·选修3-2》中关于该内容是单独成节的，但大多数教师考虑到麦克斯韦理论在人教版《物理·选修3-4》中，学生不一定选学，故在实际教学和习题处理中，关于该内容往往会“轻处理”或避开．相信“两纲”的编制者也有同感．但试题在该点上给学生造成思维障碍，实属不妥，有偏离“两纲”和教学实际之嫌．

(2)该题的选拔功能体现不够

高考是一种选拔性考试，高考成绩是高等学校录取新生的依据.因此，高考试题必须具备良好的信度、效度和区分度.对于直接套用Em=NBSω公式解得正确答案的学生来说，他们很“会”考试．但他们与真正理解动生电动势机理，能正确构建物理模型的学生在能力上还是有很大的差异．在这一点上，该试题的信度不好，选拨功能没有能很好的体现，影响了效度．

(3)该题的导向性不明

“两纲”是具有指导性的文件，对相应课程的内容、体系、范围和教学要求都有明确的界定，同时也是衡量中学教学质量的唯一准尺．另一方面，高考试题对中学教学也具有一定的导向作用．当两者相符时，有利于物理教学的开展和提高教学的针对性、有效性．当两者不符时，教师和学生都会无所适从，给教学带来盲目性．就本题而言，命题者只是想考查学生的建模能力，还是想进一步考查动生电动势的机理，其导向性是不明确的，这样，就会造成中学教师在处理两类电动势机理问题时出现举棋不定的状况．

(4)与教材模型不符

图2

人教版《物理·选修3-2》第12页在讨论用右手定则判断感应电流方向和在第16页推导切割磁力线时采用的模型均如图2所示，其目的应是将“动生电动势(或电流)和感生电动势(或电流)”统一到“感应电流产生的条件”下，从而降低知识的难度．这样的处理可能也是考虑到教材的编排(麦克斯韦理论可以不选学)和学生的实际接受能力在两类电动势的机理上，不可能处理和理解到位．而本题所涉及的模型与教材上的模型是不符的，对学生而言，恐怕不是一个“类比法建模”就能处理好的，还是要涉及动生电动势的本质，这样就背离了“两纲”和教材．