利用電磁感應框架模型培養學生的綜合分析能力

[摘 要]高中學生普遍感到物理難學，原因是不能把許多零散的物理知識綜合起來解決實際問題 。解決這個難題的策略之一就是不斷訓練學生綜合多個知識分析解決不同情境中物理問題的能力。電磁感應的框架模型涉及高中物理的運動與力、能的轉化與守恒、動量、電路等大部分知識。訓練學生綜合這些知識分析解決框架類問題，對學生物理學科核心素養的提升和關鍵能力的形成有良好的推動作用。

[關鍵詞]電磁感應；框架；綜合分析能力

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）17-0026-03

一、框架中的單桿問題

一根導體棒在框架上切割恒定磁場磁感線作為電源，外電路可以是純電阻、恒定電源、電容器、電動機。框架斜放置或豎直放置時，帶動導體棒切割磁感線的驅動力一般為重力；框架水平放置時，帶動導體棒切割磁感線的驅動力通常是另外施加的拉力，導軌可能是光滑的，也可能是粗糙的。

[點評]以上是動量守恒、動量定理在電磁感應中的應用，例3也可用例4的辦法解答。這類問題主要涉及動量守恒、動量定理、功能關系、感應電動勢、電流定義式等知識。在例1、例3中感應電流是變化的，在高中階段無法求出這個電流的有效值，所以焦耳熱不能用Q=I2Rt計算，只能用能的轉化與守恒定律解決。例3、例4兩個例題只涉及兩條動桿在同一磁場中的運動情況，雙桿類型的題型還有很多，如：兩桿在不同的磁場中、一桿運動一桿靜止等。廣西從2015年的高考開始，動量作為選考模塊，在考題中未涉及動量守恒、動量定理在電磁感應中的應用，在例3、例4后面就不再做高考鏈接。

總之，電磁感應中框架類題型很多，要解決這類問題用到的知識幾乎涵蓋了高中所有的主干知識，牽涉受力分析、動態分析、牛頓運動定律、運動學規律、能的轉化與守恒、動量、電路、電磁感應等。要解決這類問題，需要把各部分物理知識綜合起來，抓住“力是改變物體運動狀態的原因”這一主線，對研究對象進行動態分析，再與相關物理規律對應，問題就迎刃而解了。從前面4個例題看，用這類問題培養學生的綜合分析能力是可取的。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 唐昌琳.高中生物理綜合分析與實驗探究能力培養：以電阻測量電路設計為例[J].中學教學參考，2018（2）.

[2] 唐昌琳.電磁感應中的動力學問題[J].中學教學參考，2015（12）.

（責任編輯 易志毅）