高中物理情境习题化，提高学生分析综合能力

唐利民

摘 要：物理来源于生活，但高于生活;很多抽象的物理概念、原理和方法必须通过习题的情境才能帮助理解，从而获得对物理知识的掌握，笔者通过实践经验，以电磁感应综合应用的情境习题化为例，谈谈这种方法在教学中有效应用。

关键词：电磁感应;物理情境;习题

物理来源于生活，但高于生活;很多抽象的知识学生学习之后感觉理解了，但一做题就会错，甚至有些概念怎样解释学生都理解不了;学生在初中对物理有兴趣，因为初中物理容易学;到了高中逐渐失去了学习物理的兴趣，原因就是学不懂，不会做题;教师在授课的时候也感觉一讲就会，一做就错，对所讲授的知识掌握的不牢固，笔者认为对于高中的物理的学习和讲授，除了利用情境化的实验、实例之外，很多时候必须将情境习题化，利用经典化的习题，设计具有梯度性的问题，可以把高中物理的知识和方法牢固掌握，笔者在讲授电磁感应的综合应用的时候，恰当地应用了物理情境习题化的方法，利用了四道例题，让学生在情境习题化中掌握电磁感应综合应用的有知识和方法，效果比较好。

一、电磁感应中公式与的区别应用

笔者在新课学习的时候反复强调适用圆形导导线圈中磁场变化一般求平均值用。而是适用直导线切割磁场线一般求瞬时值用，将这种抽象的情境习题化。

例1.如图（1）所示：两端开口半径为r的裸导体圆环，右端与固定电阻相连，左端上架一长度大于2r的裸导体MN，电路的固定电阻为R1=R，其余电阻忽略不计，圆环形导轨处在垂直于平面向里的匀强磁场中，如果环内匀强磁场的磁感应强度为B，MN从圆环的左端滑到右端所经过的时间为t，求

（1）导体匀速运动到圆心处时通过电阻R1的电流方向和大小.

（2）全过程中通过电阻R1的电荷量.

二、电磁感应与力学综合的应用

例2.如图（2）所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，导轨宽度为0.2m，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导体ab的质量为0.2g，垂直向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当导体ab自由下落0.4s时，突然闭合开关S，则：

（1）说出S接通后，导体ab的运动情况

（2）导体ab匀速下落的速度是多少？（g取10m/s2）

设计分析：此题的情境比较经典，通过该情境可以将电磁感应与力学综合很好的考察：可以从简单的情境开始分析如图（2.1），可以唤醒学生动态力学变化思维过程。然后在此基础上变化为题中的情况，在得出结论前先定性地分析出这种情况下一般会有几种情况图像如图（2.2）所示，关键条件在重力mg与安培力的大小比较。解决了这个问题，可以将试题的情境再变化难一点：将导轨倾斜放置，再考虑导轨是光滑和粗糙的两种情况分析。这样的情境设置由易到难，引导学生对知识的应用，同时提高学生分析综合能力。

【参考答案】（1）向下做加速度减少的减速运动。（2）v匀=0.5m/s

三、电磁感应与电路的综合应用

例3.匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，磁场宽度l=3m，一正方形金属框边长ad=l′=1m，每边的电阻r=0.2Ω，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如下圖所示.求：

（1）画出金属框穿过磁场区域的过程中，金属框内感应电流的I-t图线;

（2）画出ab两端电压的Uab-t图线.

设计分析：此题是电磁感应中难度比较大的问题，没有试题的情境，这类知识和方法很难与学生沟通，第一小问的I-t的图线还比较容易分析，易错点在时间的对应上，这样的问题只用认真做好过程示意图才不容易错，也告诉学生其实解答物理试题好比建房子，做图好比建房子的做图纸，没有规范的作图，就没有快速的解题思路。

第（2）问的Uab-t图线学生容易犯错，不会关注电势高低的问题，也就是Uab有正负之分;金属框全部在磁场中没有感应电流就以为没有感应电动势;出来磁场和进入磁场情况认为一样，没有关注在电磁感应中充当电源部分的情况;每一个过程的等效电路图没有意识去画;这些都是学生在思考过程容易犯的问题，对于初学这一章的同学遇到此类问题肯定会犯错，解析之前让学生先犯一些错误，然后有针对性的分析，让学生对这部分的知识和方法会记忆犹新。

【参考答案】：略

高中物理难学是没有掌握学的方法，难教是没有掌握教的方法;同时要知道学习物理是有套路，需要记忆。物理情境习题化主要应用在比较抽象的知识的理解，或者具有综合性的物理问题的解决;特别适合优生的培养和高三备考的复习上，可以有效地提高学生分析和解题能力。

参考文献

[1]余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海教育出版社.2017.11

[2]张大昌.物理选修3-2[M].人民教育出版社.2010.4