等腰三角形三个顶点上的通电导线

摘 要：通过对2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试新课标Ⅰ卷、新课标Ⅲ卷两道试题的对比分析，以期在教学过程中更好地把握《全日制普通高中物理新课程标准》。

关键词：新课程标准；中学物理；教学

一、 两道高考试题

2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试新课标Ⅲ卷第18题：如图1，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，题目要求a点处的磁感应强度的大小。

根据右手定则，通有电流为I的长直导线P和Q产生的磁场的磁感线为围绕直导线的一些同心圆，

同心圆上每一点的切线方向为该点的磁场方向，也是磁感应强度的方向，因此长直导线P和Q在a点的磁感应强度的方向如图2所示，P在a点激发的磁场的磁感应强度垂直于Pa，Q在a点激发的磁场的磁感应强度垂直于Qa。由于此时a点处的磁感应强度为零，即B0与P和Q在a点的磁感应强度的矢量和为零，所以在水平方向上B0=2B1cos30°=3B1。

在竖直方向上两直导线产生的磁场磁感应强度的分量大小相等，方向相反，相互抵消。当P中的电流反向时，a点的磁感应强度的方向如图3所示，其在水平方向上分量为B0+B1cos30°-B1cos30°=2B1cos30°=3B1，竖直方向上的分量为2B1sin30°=B1，即a点的磁感应强度的大小为B21+3B21=2B1=2B03=233B0，故答案选C。

2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试新课标Ⅰ卷第19题：如图4，三根相互平行的固定长直导线l1、l2、l3两两等距，均通有电流I，l1中电流的方向与l2中的相同，与l3的相反，题目要求判断l1、l3所受磁场力的方向，以及l1、l2、l3单位长度所受的磁场作用力大小的比例。根据题意，l1、l2、l3通电导线在空间激发磁场，空间每一点的磁场为l1、l2、l3通电导线在空间激发磁场在该点的矢量和，如图5所示，由于，l1、l2、l3均通有电流I，且两两等距，所以B1、B2、B3的大小相等，设定为B。l1、l2、l3处于磁场中分别所受安培力，如图6所示。l3所受安培力为F1、F2，二者合力方向向上，与l1、l2所在的平面垂直，大小为2IBLcos30°。l2所受安培力为F1、F3，二者合力方向与l1、l3所在平面平行，大小为IBL；l1所受安培力为F2、F3，二者合力方向与l2、l3所在平面平行，大小为IBL；l1、l2、l3单位长度所受磁场作用力大小之比为IBL∶IBL∶2IBLcos30°=1∶1∶3。综上，答案选B、C。

二、 新課程标准的要求

2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试试卷，河南、河北、山西、江西、湖北、湖南、广东、安徽、福建等地使用了全国新课标Ⅰ卷，云南、广西、贵州、四川等地使用了新课标Ⅲ卷。新课标Ⅰ卷第19题考查了“磁感应强度”和“安培力”两个知识点；新课标Ⅲ卷第18题只考查了“磁感应强度”一个知识点。在《全日制普通高中物理新课程标准》中，选修模块1-1要求学生会用磁感线、磁感应强度描述磁场，用磁感线描绘通电直导线周围的磁场，知道匀强磁场中影响通电导线所受安培力大小和方向的因素。选修模块2-1要求学生了解磁场、磁感应强度和磁通量。通过实验认识安培力，会判断安培力的方向；选修模块3-1要求学生了解磁场，知道磁感应强度和磁通量，会用磁感线描述磁场。会判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；通过实验，认识安培力，会判断安培力的方向，会计算匀强磁场中安培力的大小。从选修模块选修1-1到选修模块选修2-1，再到选修模块选修3-1，对磁感应强度和安培力的学习要求逐级提高。由此看出全国新课标Ⅰ卷相对新课标Ⅲ卷，试卷的难度更大，教学的要求更高。同时我们看到，两道试题涉及磁感应强度和安培力两个知识点，同时由于磁感应强度和安培力两个物理量都为矢量，要求学生综合运用“矢量的分解和合成”等知识进行解答，考查了学生综合运用所学知识解答实际问题的能力。

课程标准是对学生应达到的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等教学目标的描述，它既为教学确立了一定的质量底线，又为教学预留了灵活实施的空间。通过对2017年两道高考试题的对比分析，我们看到教师在教学的过程中，应根据课程标准确定的教学目标适当处理教材中的教学内容，根据课程标准倡导的理念和教学经验选择适合的教学方法，以适应新一轮课程改革。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.全日制普通高中物理课程标准[M].北京：人民教育出版社，2004.

[2]姚天勇.高中物理新课程的结构特点与教学策略[J].物理教学，2010，32（4）：12-14.

[3]物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书物理（选修1-1）[M].北京：人民教育出版社，2010：28-36.

[4]物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书物理（选修2-1）[M].北京：人民教育出版社，2010：30-38.

[5]物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书物理（选修3-1）[M].北京：人民教育出版社，2010：79-94.

作者简介：

吴英，贵州省遵义市，遵义师范学院物理与电子科学学院。endprint