2014年全国新课标卷Ⅱ第25题的分析与启示

1、    2014年全国新课标卷第25题的分析与启示    翟璠摘 要： 在高考理综试题中，物理部分的最后一道计算题往往是一份卷中最难的一道题，这道题具有很高的区分度，是区分高水平学生和低水平学生的一道分水岭。同时，这道题也有着指挥棒的作用，对今后教师的教学和学生的学习起着方向性的指示作用。2014年全国新课标卷第25题是怎样体现这样的作用呢？对高中物理教学有什么启示呢？本文就此作探讨。关键词： 压轴题 物理思维 教学方法 解题方法一年一度的高考在万众瞩目中落下了帷幕，对于教育工作者而言，高考的结束只不过是下一个阶段工作的开始，从今年的高考理综物理试题来看

2、，有许多方面值得认真研究，对今后的教学有重要的启示作用。其中第25题就是这样的。现把原题和示意图展示如下：（2014年全国新课标卷第25题）半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r，质量为m且质量分布均匀的直导体棒ab置于圆导轨上面，ba的延长线通过导轨中心o，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为b，方向向下，在内圆导轨的c点和外圆的d点之间接有一阻值为r的电阻（图中未画出），直导体棒在水平外力作用下以角速度为绕o逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒和导体的电阻均可忽略，重力加速度大小为g

3、，求：（1）通过电阻r的感应电流的方向和大小；（2）外力的功率。解析：这是理综物理中的最后一道大题，是通常所说的“压轴题”，该题以电磁感应为背景，考查了学生的思维能力和分析处理新问题的能力，很好地体现了高考能力立意这一命题原则。解：（1）方向：方向的判定需要用到安培右手定则，根据题中所给条件可判断ab棒中电流方向为从b到a，通过电阻r的电流方向为从c到d。这是比较基本的一个问题。多数学生可以很好地解答这个问题。设问通过电阻r的感应电流的大小：关键是感应电动势大小的计算，多数学生会有一定的畏难情绪，一是导体棒不是平动切割，二是平时教学中这种切割较少用到。这就需要学生从已有的知识中进行迁移，形成能

4、力解决该问题。第一途径，利用法拉第电磁感应定律e=n，试图解决，根据题中所给条件可知，b不变，计算变化的面积，设经过t时间，转过的圆心角为=t，所变化的大扇形和小扇形面积分别面积为第二途径，由题可知从a到b速度均匀增加，可以考虑平均值的方法。a、b两点的线速度为平均值为运用法拉第电磁感应推论可得：e=br由欧姆定律得：i=联立以上各式得：电流大小为i=点评：第二种方法其实就隐藏在高中物理教材中，细心的同学会发现，我们在学习匀变速直线运动时求平均速度就用到了上述方法。类似的还有功的计算，弹簧弹力的计算等，都有这种思维隐藏其中。（2）外力信息缺失的情况下，从能量守恒可以判断，外力的功率等于电阻的焦耳热功率和摩擦力的热功率之和。电阻的焦耳热功率p=结合第一问中电流大小得电阻r的焦耳热功率解决摩擦力的热功率是对不同能力的学生进行区分的关键一环。应该考虑到摩擦力做功与路程有关，导体棒受到时内外轨的摩擦力作用，做功大综上所述，我们看到的是2014年高考物理中的压轴题一改过去在繁难的计算上考查学生的做法，取而代之的是思维的深度和灵活性的要求，更注重能力的考查，这给了众多考生耳目一新的感觉。从高考的指挥棒的作用来看，一是有助于解决过去沉陷题海战术不能自拔的问题；二是有利于高中物理教学的“减负增能”。这不论对高中物理教学，还是对学生今后的成长，还