高中物理習題教學中學生解題能力的培養策略

【摘要】本文探究高中物理習題教學中學生解題能力的培養策略，結合“交變電流”習題展開分析，幫助學生深度分析，助力學生健康發展.

【關鍵詞】高中物理；交變電流；解題教學

1 試題呈現

例1 一電阻R接到如圖1-（1）所示的正弦式交流電源上，兩端電壓的有效值為U1，消耗的電功率為P1；若該電阻接到如圖1-（2）所示的方波交流電源上，兩端電壓的有效值為U2，消耗的電功率為P2 .若甲、乙兩圖中的U0、T所表示的電壓值、周期值是相同的，則下列說法正確的是（ ）

（A）U1=12U0. （B）U2=2U0.

（C）P1=U202R. （D）P1∶P2=1∶2.

解析 電阻接到正弦式交流電源上，兩端電壓的有效值為U1=2U02，功率P1=U21R=U202R，（A）錯誤，（C）正確；電阻接到方波交流電源上，設兩端電壓的有效值為U2，則有2U02R·T2+U20R·T2=U22RT，解得U2=52U0，功率P2=U22R=5U202R，則P1∶P2=1∶5，（B）（D）錯誤.

例2 如圖2所示，面積為S、電阻為R的單匝矩形閉合導線框abcd處于磁感應強度為B的垂直紙面向里的勻強磁場中（cd邊右側沒有磁場）.若線框從圖示位置開始繞與cd邊重合的豎直固定軸以角速度ω開始勻速轉動，則線框旋轉一周的過程中，下列說法正確的是（ ）

（A）線框中感應電動勢的最大值為BSω2.

（B）線框中感應電動勢的有效值為BSω2.

（C）線框中感應電流的有效值為BSω2R.

（D）從圖示位置開始轉過π6的過程中，通過導線某橫截面的電荷量為BS2R.

解析 線框中產生感應電動勢的最大值為Em=BSω，故（A）錯誤；由有效值的定義得Em22R×T2=E2有RT，可得E有=BSω2，I有＝BSω2R，故（B）正確，（C）錯誤；線框轉過π6后，此時線框的有效面積為S有＝Scosπ6，根據q=IΔt=ERΔt=ΔΦΔtRΔt=ΔΦR，可得通過某橫截面的電荷量為q=B·1－32SR=

2－3BS2R，故（D）錯誤.

2 關于學生解題能力培養的幾點思考

在高中物理習題教學中，學生解題能力的培養至關重要.除了要培養學生的基礎知識和解題技巧，教師還應注重激發學生學習的興趣和動力，促進學生在交變電流習題解答過程中的能力培養，從而全面提升其物理學習的深度和廣度，通過對教學案例的思考，本文得出三點結論：

（1）問題分析和理解能力的培養：在教學交變電流時，首要目標是培養學生的問題分析和理解能力.這可以通過設計具有挑戰性和多樣化的習題來實現，可以提供涉及不同頻率和電路結構的問題，引導學生分析交變電流的特性及其在不同電路中的應用.同時，教師可以引導學生探索問題背后的物理原理，從而加深他們對問題的理解.

（2）解題策略和方法的引導：第二個關鍵點是引導學生掌握有效的解題策略和方法.在交變電流的教學中，學生可能面對復雜的電路圖或需要進行復雜計算的情況.教師可以通過示范和解釋，教導學生如何分步驟地解決問題，例如分析電路的整體結構、應用基本的電路定律和數學工具等.通過反復練習和實踐，學生將逐漸掌握有效的解題技巧，提升解題效率和準確性.

（3）思維能力和創新意識的培養：最后，交變電流教學還應著重培養學生的思維能力和創新意識.這可以通過設計開放性問題或探索性實驗來實現.可以要求學生設計一個新的交變電路設計方案，或者探索交變電流在實際應用中的創新可能性.通過這樣的學習體驗，學生將學會思考如何創造新的解決方案，從而進一步提升其解題能力，挖掘其創新潛力.

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