潘松威
【摘要】物理习题对于巩固知识、理解知识和应用知识起着重要的作用,所以教师热衷于高考试题及新情景习题的改编。而物理习题改编的科学性是编题最基本的准则,教师在改编、设计习题时一定要重视习题的科学性。
【关键词】习题 改编 科学性
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)06-0197-01
全国统一招生上海卷中曾经有一道关于感生电动势的题:
题一 两环半径相同,粗金属环的电阻为细金属环电阻的,磁场垂直穿过粗金属环所在区域,当磁感应强度随时间均匀变化时,在粗环内产生的感应电动势为E0,则细环两端a、b两点间的电势差为多大?
解析:粗环相当于电源,细环相当于负载,a、b两点间的电势差为路端电压。由题意,则
于是教师将此题的改编作为学生平时的练习:
题二 用均匀导线做成的正方形线框的边长为0.2m,正方形的一半放在和纸面垂直、方向向里的匀强磁场中,当磁场以每秒10T的变化率增强时,线圈中点e、f两点的电势差为多大?
解析:整个回路产生的感应电动势
对照高考题的做法,这个结论似乎也正确,但实际上是错误的。这里有一个关键的问题,ef右侧能否被看成负载?也就是说感应电动势是否只存在于磁场内呢?
根据麦克斯韦的电磁场理论,当磁场变化时,会在空间激发出垂直磁场的涡旋电场,这种涡旋电场在变化的磁场内和磁场外都有分布。导体中的自由电荷就会受到这种电场的力的作用。因此整个回路中都分布着感应电动势,不论导体是在变化的磁场内还是在变化的磁场外。
按照这个理论,回路总电动势,,ef左边部分产生的感应电动势
教材编写就显得比较严谨,选修《3-2》第21页问题与练习2:
题三 如图4.5-4甲,100匝线圈(为表示线圈的绕向,图中只画了2匝)两端A、B与一个电压表相連。线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
(1)按图乙所示的规律,电压表的读数应该等于多少?
(2)请在线圈位置上标出感应电场的方向。
(3)A、B两端,哪端应该与电压表标+号的接线柱(或红接线柱)连接?
题中有100匝线圈,缺口处连出导线A、B,连出部分产生的感应电动势和缺口处产生的一样,相对于100匝线圈来讲可以忽略不计,充分体现出物理严谨的思维。
科学性是试题创新的首要标准,为了体现试题的新颖,命题人往往会对原有的试题进行改编,或创设新情景成新题。但由于过度的重视新情景往往会出现题目科学性问题。如发现不及时会影响题目的可信度,更严重的话还会影响学生今后学习知识的能力。我们处在教学一线教师,不要随意改编题目,要多方论证和用心命制重视题目的科学性。
参考文献:
[1]普通高中课程标准物理选修3-2;人民教育出版社2010年4月第三版