利用电磁感应框架模型培养学生的综合分析能力

[摘 要]高中学生普遍感到物理难学，原因是不能把许多零散的物理知识综合起来解决实际问题 。解决这个难题的策略之一就是不断训练学生综合多个知识分析解决不同情境中物理问题的能力。电磁感应的框架模型涉及高中物理的运动与力、能的转化与守恒、动量、电路等大部分知识。训练学生综合这些知识分析解决框架类问题，对学生物理学科核心素养的提升和关键能力的形成有良好的推动作用。

[关键词]电磁感应；框架；综合分析能力

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）17-0026-03

一、框架中的单杆问题

一根导体棒在框架上切割恒定磁场磁感线作为电源，外电路可以是纯电阻、恒定电源、电容器、电动机。框架斜放置或竖直放置时，带动导体棒切割磁感线的驱动力一般为重力；框架水平放置时，带动导体棒切割磁感线的驱动力通常是另外施加的拉力，导轨可能是光滑的，也可能是粗糙的。

[点评]以上是动量守恒、动量定理在电磁感应中的应用，例3也可用例4的办法解答。这类问题主要涉及动量守恒、动量定理、功能关系、感应电动势、电流定义式等知识。在例1、例3中感应电流是变化的，在高中階段无法求出这个电流的有效值，所以焦耳热不能用Q=I2Rt计算，只能用能的转化与守恒定律解决。例3、例4两个例题只涉及两条动杆在同一磁场中的运动情况，双杆类型的题型还有很多，如：两杆在不同的磁场中、一杆运动一杆静止等。广西从2015年的高考开始，动量作为选考模块，在考题中未涉及动量守恒、动量定理在电磁感应中的应用，在例3、例4后面就不再做高考链接。

总之，电磁感应中框架类题型很多，要解决这类问题用到的知识几乎涵盖了高中所有的主干知识，牵涉受力分析、动态分析、牛顿运动定律、运动学规律、能的转化与守恒、动量、电路、电磁感应等。要解决这类问题，需要把各部分物理知识综合起来，抓住“力是改变物体运动状态的原因”这一主线，对研究对象进行动态分析，再与相关物理规律对应，问题就迎刃而解了。从前面4个例题看，用这类问题培养学生的综合分析能力是可取的。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 唐昌琳.高中生物理综合分析与实验探究能力培养：以电阻测量电路设计为例[J].中学教学参考，2018（2）.

[2] 唐昌琳.电磁感应中的动力学问题[J].中学教学参考，2015（12）.

（责任编辑 易志毅）