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创设“辐向电场”情境 命制“进动现象”试题

2023-11-02程红光姜付锦

数理化解题研究·高中版 2023年10期

程红光 姜付锦

摘 要:先阐述《中国高考评价体系》中情境化命题的要求,然后分析三道高考题情境化命题的特点,最后对辐向电场问题中进动现象特征进行归纳与总结.

关键词:中国高考评价体系;情境化命题;辐向电场;进动现象

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2023)28-0110-05

收稿日期:2023-07-05

作者简介:姜付锦,中学高级教师,从事高中物理教学研究.

作者简介:本文系2021年武汉市教育科学规划重点课题“基于新课程标准的高中情境化命题实践研究”阶段性成果之一(课题编号:2021A051)

图13和图14是开始时粒子受到洛伦兹力指向原点时,粒子运动轨迹图和粒子到原点距离随时间变化图[6];图15和图16是开始时粒子受到洛伦兹力背离原点时,粒子运动轨迹图和粒子到原点距离随时间变化图[7];故若带负电粒子在加了磁场后的速率不变,则其运动轨道不再是一个圆周,会不断的近心、离心…(或离心、近心…),具有进动现象特征.

浙江卷試题只要学生能正确分析电场力与向心力关系不难做出,至于加了磁场后的情况定性分析即可;全国乙卷也只是定性分析这种辐向电场的特点,考察点基本上和浙江卷类似,但是乙卷中粒子3和粒子4的运动轨迹应该具有进动现象特征,但题中图7(b)中并没有体现出粒子运动轨迹进动现象特征,容易让人误以为是圆锥曲线;2007年全国卷试题在加磁场后粒子匀速圆周运动半径没有变化,故粒子速度会发生变化,运动周期也会发生变化,学生要做对也不难;若加磁场后粒子速率不变,则粒子运动轨迹具有进动现象特征;2022年浙江卷比全国乙卷更具开放性和灵活性,需要学生建立运动模型后才能进行全面分析.三道题通过提供辐向电场(或点电荷电场)问题情境,让带电粒子开始做匀速圆周运动,分析在加上磁场后粒子运动规律,体现“试题提供问题情境,综合考查物理建模和物理分析能力”情境化命题特点.

参考文献:

[1] 姜付锦,李都,刘颖.单摆小球在三维空间中运动规律研究[J].物理教师,2021,42(4):68-71.

[2] 张静,张勤,姜付锦.对“粒子在纵向磁场中运动”的分析[J].物理教学,2020(12):67-69.

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[4] 姜付锦,郎军.对匀强磁场中球面摆运动规律的研究[J].物理通报,2017(11):18-24.

[5] 涂德新,姜付锦.二维弹簧振子在匀强磁场中运动规律研究[J].物理教师,2018,38(10):64-65.

[6] 杨洁,姜付锦,邱为钢.双电荷在匀强磁场中的运动轨迹[J].物理通报,2017(9):9-12.

[7] 姜付锦.一种曲线运动规律的研究[J].物理通报,2014(7):72-74.

[责任编辑:李 璟]