基于踐行物理核心素養的高考物理壓軸題命題意圖

梁吉峰+琚鑫+毛艷玲

摘 要： 本文以2017年北京高考物理試題第24題為背景，分別從宏觀角度和微觀角度對該題涉及的兩個“表觀相似”的物理情境進行了動力學和能量分析，尤其是從微觀層面對動生電動勢的產生機理和“電動機”內部的能量轉化情況進行了深刻剖析.深刻的發掘、拓展和延伸了能量守恒觀，踐行物理核心素養.

關鍵詞： 核心素養；北京高考試題；動生電動勢；能量守恒觀

能量守恒觀念則因為其蘊含的豐富的物理科學思維的全面性、深刻性、綜合性、靈活性和獨創性而理所應當地成為核心物理觀念之一.2017年北京物理高考最后一題以發電機與電動機為背景綜合考查了學生對于復雜物理情境中能量守恒的理解.

3 錯解分析

錯解一：計算“電動機”輸出的機械能時，認為E機械能=W安培力-Q=BIL·vΔt-I2RΔt，這是沒有理解能量守恒定律和不同力做功對應的能量轉化關系.電源內非靜電力做功將其他形式的能轉化為電能；電能又轉化為機械能和內能.其中，電能向機械能的轉化是借助安培力做功進行的；電能向內能的轉化是借助靜電力做功實現的.

錯解二：計算中“電動機”輸出的機械能時，認為用電流I減去反向感應電動勢產生的電流才是電路中的實際電流.其實此題所給電路中電流I是電源電動勢與反向感應電動勢共同作用達到穩定狀態后電路中的實際電流，不必再做減法處理.endprint