蘇媛媛

摘 ? 要：本文以“電磁感應(yīng)力電綜合——雙動式導體棒同向運動”為例，體現(xiàn)教師主導、學生主體的教學觀。教師通過精選習題，引導學生自主分析，培養(yǎng)其自主學習能力和思維能力，進而提高習題教學的有效性。

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng);習題教學;有效性

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2019）5-0022-3

習題教學是高中物理教學的重要組成部分，它可以幫助學生深入理解和掌握物理學的基本概念和規(guī)律，促進學生將所學知識用于解決實際問題，培養(yǎng)學生的思維能力和學習能力。因此，探索課堂教學模式，提高習題課的課堂效率至關(guān)重要。尤其是高三，一學年大都是講與練，傳統(tǒng)的教師講學生聽的復習方法不利于調(diào)動學生學習的積極性，不利于學生主觀能動性的發(fā)揮。高三學生已經(jīng)具備一定的知識和能力，根據(jù)教學內(nèi)容的不同，教師可以用學案的方式提前安排學生練習，通過批改了解學情，甚至將課堂交給他們自行講解。例如，在電磁感應(yīng)的復習教學中，雙桿模型是檢驗學生對電磁感應(yīng)知識掌握程度的好載體。它涉及高中所學的力學、電磁學、電路及能量等方面的知識，能力要求很高。在二輪復習中，筆者設(shè)置了專題“電磁感應(yīng)力電綜合——雙動式導體棒同向運動”進行習題教學有效性的實踐探索，希望能給教學同仁一定的借鑒作用。

首先，教師陳述本節(jié)課內(nèi)容，說明該部分內(nèi)容在高考中的重要性，呈現(xiàn)其具體考查方式。

例 足夠長的固定金屬軌道位于同一水平面內(nèi)，兩導軌間的距離為L，導軌上面橫放著兩根導體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路，如圖1所示。兩根導體棒的質(zhì)量為m1、m2，電阻均為R，回路中其余電阻不計。勻強磁場垂直整個導軌平面，磁感應(yīng)強度為B，不計一切摩擦?，F(xiàn)將ab棒固定，瞬間給cd棒向右的初速度v0，求：（1）分析cd棒的運動情況，畫出v-t圖;（2）計算cd棒運動的距離x;（3）整個過程中，安培力做了多少功？有哪些能量轉(zhuǎn)化？

本題難度不大，教師先引導學生讀題，圈出有用信息“不計一切摩擦”“ab棒固定”等。分析：cd棒以一定速度向右切割磁感線，則cd棒等效成電源，由此abdc即形成一個閉合回路，回路有電流產(chǎn)生，cd棒隨之受到一個與其運動方向相反的安培力的作用而減速。由閉合電路歐姆定律和牛頓運動定律可知，cd棒做加速度減小的減速運動，最終停下。整個過程中僅安培力做功……

本題意在引導學生學會讀題，強調(diào)作圖及書寫的規(guī)范并及時總結(jié)（如圖2）。

變式1 足夠長的固定金屬軌道位于同一水平面內(nèi)，兩導軌間的距離為L，導軌上面橫放著兩根導體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路，如圖1所示。兩根導體棒的質(zhì)量分別為m1、m2，電阻均為R，回路中其余電阻不計。勻強磁場垂直整個導軌平面，磁感應(yīng)強度為B。設(shè)兩導體棒均可沿導軌無摩擦的滑行，開始兩導體棒靜止，瞬間給cd棒向右的初速度v0，若兩導體棒在運動中始終不接觸。求：（1）分析兩導體棒的運動，畫出v-t圖;（2）穩(wěn)定時兩導體棒的速度;（3）整個過程中，通過兩導體棒的電量及距離增加量的最大值;（4）整個過程中，安培力所做的功。

再次變式，要求學生自行分析、比較，然后進行講解（要適時給學生上臺表現(xiàn)的機會，鍛煉其語言表達能力，同時教師也能及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題）。

變式2 在如圖4所示的水平導軌上（摩擦、電阻忽略不計），有豎直向下的勻強磁場，磁感強度為B，導軌左端的間距為L1=4L，右端間距為L2=L。在導軌上放置AC、DE兩根導體棒，質(zhì)量m1=2m，m2=m，電阻R1=4R，R2=R。若AC棒以初速度v0向右運動，整個過程中，AC棒均在左端導軌上。求：（1）分析整個過程中導體棒的運動，畫出對應(yīng)的v-t圖;（此問與變式1的不同之處在于：導軌不等間距，致使兩導體棒受到的安培力不同。通過學生課前解答發(fā)現(xiàn)此題難在畫圖，因此設(shè)計了幾個思考題“什么時候達到穩(wěn)定狀態(tài)？從初狀態(tài)到末狀態(tài)，兩棒分別做什么運動？兩棒末速度有什么關(guān)系？”分析得到結(jié)論，最終穩(wěn)定狀態(tài)的實質(zhì)是要求回路中總電動勢為零，因此有BL1v1=BL2v2，不難得出圖5所示的結(jié)論。引導學生課后思考“若是AC靜止，DE棒以一定的初速度向右運動呢？）（2）求通過導體棒的總電量q;（部分學生套用例題的方法導致出錯，此處設(shè)計意在讓學生及時發(fā)現(xiàn)問題，相互糾錯，判斷系統(tǒng)是否動量守恒，強調(diào)動量守恒定律的適用條件，加深學生對動量守恒定律的理解。引導學生一題多變，類似習題要比較、總結(jié)，拓展思維與方法）（3）AC棒運動的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱QAC，以及通過它們的總電量q。

學生對比各題進行總結(jié)：此類題目由于兩導體棒處于平行不等間距的導軌中，兩棒所受安培力的合力不為零，系統(tǒng)動量不守恒。兩棒初態(tài)、末態(tài)可知，安培力作用的時間相同，因此可分別對兩棒用動量定理來求解，這也是解決此類問題的重要思維方法。

教師最后總結(jié)：兩棒組成的系統(tǒng)在無外力作用（安培力除外）的情況下，以一定的初速度運動，由于雙導體棒的相對速度減小，因此回路電流逐漸減小最終為零，棒的運動達到穩(wěn)定狀態(tài)做勻速直線運動（至于這兩根導體棒達到穩(wěn)態(tài)的速度是否相同，則視具體物理情境而決定），常用到的方法有動量守恒定律、動量定理、能量守恒等，課堂重點內(nèi)容到此結(jié)束，隨之呈現(xiàn)隨堂練習，意在讓學生及時應(yīng)用，加以鞏固。

通過實踐探索，筆者發(fā)現(xiàn)習題教學首先要精選習題，以問題為主線，設(shè)置問題由易到難，步步提高，組織學生自主學習，教師適時點撥和歸納，有意識地引導學生跳出“題海”，激發(fā)學生的主體參與意識，培養(yǎng)學生的思維能力，進而提高習題教學的有效性，實現(xiàn)物理習題教學的教學目標。

（欄目編輯 ? ?劉 ? 榮）