廖明俊毕业论文

1、广西师范大学物理教育专业学位论文目录中文摘要、2Abstract、3第一章 高考物理与物理竞赛试题对比分析的意义及研究现状、4§1.1 试卷分析的意义、4§1.2 本研究工作的背景、5第二章 高考物理与物理竞赛试题题型结构分析、6 §2.1 试卷题型结构、6§2.2 试卷结构类型变化、7第三章 高考物理与物理竞赛试卷内容分析、10§3.1 导体切割匀强磁场内容的比例变化、10§3.2 试题知识点的分析、12§3.2.1近十年高考物理和理科综合试题导体切割磁场问题的归类题图、13§3.2.2近十届物理竞赛试题导体切割

2、磁场问题归类题图、14§3.2.3 导体切割磁场问题的归类、15第四章 高考物理与物理竞赛试卷价值趋向与思考、26§4.1价值取向、26§4.2总结、28参考文献、29致谢、30中 文 摘 要在21世纪各国政府均把教育作为施政的首要目标，而考试是教育事业的一个重要组成部分，与教和学都有着十分密切的关系，对年轻一代的前途与价值趋向也有巨大的影响。采行考试是必然的选择，在没有其他可以替代考试的更科学的办法时，考试仍成为社会各界人士关注的焦点。今天，高考和物理竞赛已经成为选拔人才的两种重要的方式，长期的考试试卷分析能反映出教育制度的变革与发展。为了提高考试的效率，经过研

3、究文献发现，两大考试试题的研究主要集中在解题方法、解题技巧、赏析评价和预测判断，但很少在这两种考试中综合的挖掘他们的内在联系。 本文采用文献研究法，纵观近十年的高考物理和物理竞赛的试题，主要对“导体切割匀强磁场问题”进行对比分析，分析主要包括3个重要的方面：（1）题型和试卷结构；（2）试卷考查内容和知识点；（3）对比比较价值取向。通过分析，看出了关于“导体切割匀强磁场”的试题类型的变化发展和内容比例变化，在试卷中考查电磁学的基本知识和基本方法的原则是不变的；我国的高考试卷和物理竞赛试卷越来越强调试卷命题中的现代意识，也越来越重视学生对当代社会及文化生活情景的关注，从而培养学生更好地认识社会的能

4、力。试卷内容的变革是考试改革的核心，对近十年的试卷分析发现，以前的试题更多地关心知识立意逐步过渡到注重能力立意，转变传统的封闭的学科观念，在考查学科能力的同时，注重考察跨学科的综合能力，较多的关注考查知识点转向更多地考查学生分析解决问题的能力、理论联系实际的能力和解决实际问题的能力。特别是今天的物理竞赛命题，更多的会涉及到现代社会科技的新成果，把物理和新的技术理论联系实际的考察学生的社会观察能力和掌握知识的能力。关键词：高考物理 物理竞赛 导体切割磁场 对比分析AbstractGovernments in the 21st century are to education as the pri

5、mary objective of the policy, education and examination is an important part of the teaching and learning have a very close relationship, the younger generation tend to value the future and also has had a huge impact. The adoption of the examination is the inevitable choice, with no other alternativ

6、e to the more scientific examination of the approach, the test is still a community focus. Today, the college entrance examination and physical talent contest has become a selection of two important, long-term analysis of the examination papers in the education system to reflect the changes and deve

7、lopment. In order to improve the efficiency of the examination, the research literature found that the two examination papers research focused on problem-solving methods, problem-solving skills, appreciation of the evaluation and forecast judgement, but few in these two comprehensive examination of

8、the relationship between the mining them. In this paper, the literature research, Throughout the past 10 years the college entrance examination physics and physical contest questions, mainly on the "cutting conductor absorbed strong magnetic field" for comparative analysis, including analy

9、sis of three important areas: (1) Questions and papers Structure (2) papers examine the content and knowledge, (3) compared comparison value orientation. Through analysis, to see that on the "cutting conductor uniform magnetic field," the types of questions in the development and content o

10、f change, in the papers in the test of basic knowledge of electromagnetism and the basic principle is the same method; China's college entrance examination papers and physical Competition papers proposition that more papers in the modern sense, more and more attention to students of contemporary

11、 social and cultural life scenarios of concern, so as to nurture students a better understanding of society. Papers in the examination content of the reform is the core of the reform of the papers in the past 10 years found that the previous test shows more concern for gradual transition to a knowle

12、dge focus on capacity-shows, change the traditional concept of a closed subject, the ability of test subjects, Emphasis on interdisciplinary study of the comprehensive capacity of more concern to test knowledge, more students test of problem-solving skills, linking theory with practice and the abili

13、ty to solve practical problems. Special Physics Competition is today's topic, the more modern society to be involved in the new achievements in science and technology, physics and new technologies theory with practice students study the social observation capacity and the ability to acquire know

14、ledge.Key words: Physical test ；Physics Competition ； Conductor cutting magnetic field；Comparative Analysis；第一章 高考与物理竞赛试题对比分析的意义及研究现状高考和物理竞赛是选拔人才的两种重要的考试方式，一直是备受关注的大问题。目前还未见报道有人对这两种考试的考试试卷进行长期的综合对比分析。本论文对近十年来高考试题与物理竞赛试题中有关“导体切割匀强磁场”的考试内容进行初步的分析和比较。§1.1 试卷分析的意义在科技进步日新月异，知识经济初见端倪的时代，国家综合国力的竞争，归跟到

15、底是人才的竞争。人才的选拔唯一最公平、最公开的就是通过考试。因此考试在社会生活中扮演着越来越重要的角色，试卷在考试中必不可少，所以对试卷的理论与历史的研究已成为教育界一个十分重要的研究领域。虽然“从理论上来讲，考试的目的第一在于测量过去的成绩，第二在于评价一个人未来的才能。”16但是，当今的许多重大的考试，特别是高考和物理竞赛，在中国的教育以及其他各领域也发挥着十分重要的选拔与测量功能。两种选拔考试不仅在于为高校的选拔具有良好学习潜能的优秀学生，同时必然地也对中学的教学起着巨大的导向作用。高校录取的人数少于要求进入大学学习人数时，竞赛性的入学考试有助于选拔最优秀的人才入学。竞赛不仅是寻觅和发现

16、天才，而且激发和鼓励青少年去争取更好的成绩的最有效的最直接的方法。高考和竞赛考试不同于教学体系中的校内一般的考试，表现在它们对个人未来的评价和作用。这种评价和作用决定了个人对有限的教育资源的争夺权，甚至也决定了一个人的将来和前途。同时，由于它们在社会上形成的权势，它们已成为评估学校工作、老师教学和学生知识提高的唯一标准，从而诱使中学教育走向了应试教育，背离了教育的根本目的，题海战术和追求升学率变成了老师和学生肩上的负担。对近十年来高考物理试题与物理竞赛试题的有关“导体切割匀强磁场”题目分析、比较，纵观近十年试卷出题的发展和变化，总结过去的经验和教训，寻找研究这两种考试中有关“导体切割匀强磁场”

17、问题的变化规律，力图对今后中学物理教学、考试命题和学生的应试策略提出一些有价值的意见和建议。§1.2 本研究工作的背景目前，我国对考试的理论和实践的研究比较重视，不仅成立了专门的研究机构，而且有重大的公关课题。我国考试的研究一方面把重点放在考试技术的研究的方面，如多媒体在高考中的应用、“弹簧双振子模型”在物理竞赛中的应用、对高考新科技问题的分析等，另一方面的研究集中于考试基本理论和中国考试制度的宏观研究。如高校招生考试制度的理论与实践研究、高校招生考试改革研究、关于参加全国中学生物理竞赛学生个性特点的初步研究、物理竞赛与物理教育等等。另外，每年在高考和物理竞赛考试后，各个学科都有自己

18、的试卷分析，这都是从不同角度对一份试卷进行的微观研究或是对某一题目进行讨论分析，如高考电磁学中的导体棒问题的归类赏析、对“直导体垂直切割磁感线”问题的分析等。目前还未见报道有人对这两种考试的试卷或是某一专题进行综合对比分析。对于这两种选拔人才考试，回顾历年全国物理竞赛试题中的中低档题，和以往的高考考试试题，结果可以发现其中某一内容或知识点的相似或相同点。我们会想高考与竞赛之间关系如何？纵观近十年试卷中有关导体切割匀强磁场题目的发展和变化，总结历史的经验和教训，寻找其变化规律，对于今后的教师命题和学生的应试，都会提供有价值的参考。本文研究了近十年的高考物理试卷和物理竞赛试卷，主要从以下4个方面进

19、行了分析：1、高考物理和物理竞赛试题中电学部分有关“导体切割匀强磁场”题目的题型和试卷结构分析。 2、两种试题近十年有关“导体切割匀强磁场”题目的内容变化分析。 3、两种试题近十年有关“导体切割匀强磁场”题目的对比比较分析。4、两种试题近十年有关“导体切割匀强磁场”题目的价值取向对比分析。 希望本研究结果能成为今后物理学科命题水平的提高及学生应试学习提供有益的参考。第二章 物理高考与物理竞赛试卷题型结构分析回顾历年全国物理竞赛试题中的中低档题，和以往的高考试题，结果可以发现其中的源缘。例如，2001年全国试题第31题估算太阳的寿命是第12届物理竞赛预赛试题第4题；2003年全国高考理科综合第2

20、4题是第17届竞赛预赛第7题的简化；2004年江苏高考第17 题是第21届全国中学生物理竞赛预赛第3题。2004年高考广西卷第15题与第21届竞赛复赛第7题的简化；2007年高考广东卷第19题是第22届竞赛复赛第6题的变相简化；2007年高考重庆卷第23题是第23届竞赛复赛第5题的简化。物理竞赛试题在高考中的不断变相出现和高考物理改革的深化是相一致的，物理高考要求：把考查的重点与难点移向应用型与能力型的试题上，适应控制考查的知识点数，减轻计算量，增大思考量和思维深度，降低对解题速度的过高要求，适当减少题量。18物理竞赛试题普遍具有应用型和能力型相结合的特点，具有一定的思考难度，因此将物理竞赛试

21、题改头换面后在高考卷中出现实属正常。本章在说明试题类型结构的基本概念基础上，对近十年的两种试题的题型结构变化规律进行了分析。§2.1 试卷题型结构所谓题型结构是指在各种类型具有不同考查功能和作答方式的试题在考试试卷中的数量及比例关系。17根据教育测量学中的相关知识，可以把试卷分为两大类：选择题和供答题，若从评分客观性来分，又可分为客观性试题和主观性试题。在高考物理试卷中，客观性试题主要包括选择题和供答题中的填空题；主观性试题主要包括计算题和实验题。而物理竞赛试题只有主观性试题，即计算题或实验题。一、高考物理试卷选择题 要求考生从试题所提供的选项中选出正确的答案的试题称为选择题。选择题

22、是由题干和选项两部分组成。题干是试题的主干，选项是备选答案。在备选答案中有一个或一个以上是正确答案，其他是错误答案，又称干扰答案或迷惑答案。选择题的种类繁多，在物理试卷中，有单项和不定项选择题。选择题在物理试卷中一直被采用，是因为它具有以下几个特点：（1）它适用于各种性质和各种认识层次的材料；（2）作答方便；（3）阅卷省时、省力、评分客观，不易出错；（4）猜测机遇相对减少。1二、高考物理试卷填空题在高考物理试卷中，填空题考查的不仅是一些记忆性的知识，或是一个小计算题，把解答过程省略了，直接写出最后的计算结果。有时填空题也用来考查实验知识。在考生看来，填空题更容易出错，因为试题只要求写出结果而不

23、出现解题过程。如果考生在解题过程中稍有一步出现计算错误就会导致结果错误从而失去该分。高考物理试卷中的填空题考查学生深刻的分析识别、思维和理解能力。三、高考物理试卷和物理竞赛试卷计算题计算题是要求考生根据所提供的材料和所提供的问题做出正确答案。要解答物理试卷中的计算题，首先要根据所提供的材料构建正确的物理情景和适当的物理模型，其次要根据所学的相应的物理规律和定理列方程，最后利用数学知识解方程。物理试卷中的计算题与数学题试卷中的计算题不同，物理计算题注重考查对于物理情景的分析和认识能力，把物理情景语言转化成为数学计算，也考查运用数学知识处理物理问题的能力。如运用图像来表示物理量之间的关系，用图像展

24、现物理过程等等。通过对两种试卷的分析发现，物理计算题基本上都考查物理的重点知识，如力学中的牛顿第二定律、动量和机械能守恒、电磁学中的电场和磁场、电路和电磁感应的规律等等，然而近十年的物理计算题逐步注重理论联系实际、生活和科技，许多试题的情景来源于实际生活问题，如2003年理科综合能力测试（全国卷）中的25题，背景知识是曾经流行过的一种给自行车车头灯供电的小型交流发电机；第23届全国中学生物理竞赛复赛试卷第5题，背景知识是关于高速运载工具磁悬浮列车的牵引力的来由求解问题。这些题目既考查了考生运用所学的理论知识来分析和解决实际问题的能力，也考查了考生的理解能力和综合分析能力，能较好的反映考生对物理

25、学科的掌握程度。§2.2 试卷结构类型变化1977年恢复高考以后，科目的设置开始是经历了长时间的文理分科，文科考6门、理科考6门的过程之后，1999年春，进行了一系列以高考科目设置调整为主的改革，教育部出台了关于进一步深化普通高校招生考试制度改革的意见（教学19933号，以下简称“意见”），以此为标志，启动了新阶段的高考改革。高考物理试卷的题型没有太大的变化，但试卷的结构，包括各种题型的前后循序和所占比例有所调整。经过3年，意见提出的高考改革任务圆满完成，到达了预期的目标。1999年广东省率先实行了试点，2000年，山西、吉林、江苏、浙江四省也将实行。“3+X”成为了世人关注的焦点，

26、录取方式的改革取得了根本性、革命性的重大进展。然而，“3+X”的模式也导致了“3+X=0”的悲剧，也许扼杀了一批学科尖子。高考改革的总体趋势是减少考试科目的方向发展。在1999年，广东省开始试行了“3+X”科目设置方案，语文、数学、外语三门为必考科目，根据考生的报考要求再从其余六门科目中另选“X”科。2000年这一方案试点范围又有所扩大，物理不再作为一门单独的课程来考查，而是作为理科综合能力测试的一部分。高考物理试题结构类型没有变化，主要还是客观题和主观题。知识的覆盖面较大，难度有所降低，试题的改革和创新性都比较强，同样延续和坚持了高考物理改革的方向，体现了新课改的基本理念，注重基础知识、重点

27、知识，突出能力考查。命题基本体现了“以能力测试为主导，考查学生对所学学科基础知识、基本技能的掌握程度和运用这些基础知识分析、解决问题的能力” 18的指导思想，仍体现了“基础知识年年考，主干知识重点考” 18的特点。 尽管社会各界人士对全国高考考试有这样那样的批评，但人们不得不承认这种方式是目前中国相对最公平、公正、公开的选拔大学新生的制度，完全废除考试暂不符合我国人口众多、教育资源不足、地域辽阔的实际国情。但是，从长远看，逐步扩大高等学校自主考试录取权是高考制度改革的必然趋势。而我国的物理竞赛试卷的形式都是计算题，但在近几年出现了新的题型即设计实验题，不过试题模式基本不变。物理竞赛遵循从实际出

28、发，结合我国中学生的实际情况，命题依照全国中学生物理竞赛内容提要，内容不拘泥于现行的教学纲要和统编教材。既考查学生的基础知识，又要着重考查学生的能力，促进学生正确的方法学习物理。试题的命题为高中课程的物理知识，又比高中知识更深一层，把理论和实际紧密的用物理知识联系起来，做到考查学生的知识掌握能力和解决实际问题的能力和方法。从总体上来看，我国的高考物理试卷和物理竞赛试卷越来越强调试卷命题中的现代意识，也越来越重视学生对社会及文化生活情景的关注，培养学生更好地认识社会的能力。试卷内容的变革是考试改革的核心，对近十年的试卷分析发现，试题由考知识立意逐步过渡到注重能力立意，转变传统的封闭的学科观念，在

29、考查学科能力的同时，注重考查学科的综合能力，考知识点转向考学生分析和解决问题的能力、理论联系实际的能力和解决实际问题的能力。特别是今天的物理竞赛命题，更多的涉及到现代社会科技的新成果，把物理和新的技术理论联系实际的考察学生的社会观察能力和掌握知识的能力。表1近十年的高考物理、理科综合与物理竞赛试卷中，关于导体切割磁感线的问题题型题数对比高考物理物理竞赛年份/省份选择题数计算题数届数/年份题数试卷题数 00上海卷0114决赛/9707广东卷1015复赛/9807吉、苏、浙0116复赛/9906全国统一卷10预赛/9919 01京春季招生0117预赛/0018综合粤豫卷30复赛/0007上海卷11

30、18复赛/0116理综上海卷1019复赛/0217全国卷11预赛/0207 02 上海卷0120预赛/0307广东河南卷01复赛/0307全国理综卷10决赛/0316理综上海卷0021复赛/0417文理大综合江苏河南卷1022预赛/0529文理大综合广东卷1023复赛/050703 理综江苏卷10决赛/0519（有两实验题）理综全国卷10初赛/0619上海卷11复赛/0617 04理综北京卷10决赛/0608（有两实验题）全国广西卷0124复赛/0717全国江苏卷10全国理综卷10全国理综10全国理综10理综四川卷10广东卷01上海物理卷01 05北京物理卷01广东卷10理综广西卷10上海物理

31、卷01浙江福建卷10 06江苏卷01广东卷11理综北京卷00理综全国卷10重庆卷10理综全国卷10上海物理卷11 07理综北京卷01广东卷01全国理综IV10重庆卷01上海卷01江苏卷01第三章 高考物理与物理竞赛试卷内容分析试卷内容分析是本研究工作的重点。电磁感应是电磁学心中最重要的内容，也是高中物理最重要的内容之一，是高考和物理竞赛的重点、热点和难点。本章首先分析了电磁感应内容比例的变化，然后对这部分考查的知识面和知识点的变化进行了较详细的分析。§3.1 导体切割匀强磁场内容的比例变化 表2中列出了20002007年全国和部分省份高考物理试卷与第1424届物理竞赛试卷中关于导体切

32、割匀强磁场的内容所占的比例和题数。物理高考物理竞赛年份/省份分数比例（%）题数届数/年份分数比例（%）题数00上海卷1508.7114决赛/9714000广东卷1503.3115复赛/9814000吉、苏、浙26010.7116复赛/9914000全国统一卷1503.31预赛/9914014.3101京春季招生1508.0117 预赛/0014000综合粤豫卷1506.03复赛/0014000上海卷15012.0218复赛/0114015.71理综上海卷1502.0119复赛/0214012.91全国卷15010.7220预赛/031400002上海卷1508.71复赛/0314000广东河南

33、卷1508.01决赛/0314017.91全国理综卷3002.0121复赛/0414017.91理综上海卷3000022预赛/0520027.52文理大综合江苏河南卷3002.01复赛/0516000文理大综合广东卷1502.01决赛/0520012.5103理综江苏卷1502.7123初赛/0620012.51理综全国卷3006.71复赛/0616015.61上海卷15012.72决赛/061600004理综北京卷3006.0124复赛/0716015.61全国广西卷15010.01全国江苏卷1502.71全国理综卷3006.01全国理综3002.01全国理综3002.01理综四川卷3002

34、.01广东卷15010.01上海物理卷1509.3105北京物理卷3006.71广东卷1502.71理综广西卷3002.01上海物理卷3004.71浙江福建卷3002.0106江苏卷15012.71广东卷15013.32理综北京卷30000理综全国卷3002.01重庆卷3002.01理综全国卷3002.01上海物理卷3006.3207理综北京卷3006.71广东卷15010.71全国理综IV3002.01重庆卷3005.31上海卷1508.71江苏卷15010.71由表2中数据统计得出：导体切割匀强磁场的内容在高考物理试卷和理科综合试卷中占的比例在2.0%14.0%，平均8.0%；而在物理竞赛

35、试卷中占的比例为12.5%27.5%，平均20.0%。我们不难发现不论是磁场问题还是电磁感应问题，导体切割磁场问题每年复现率高达100%，而且多为分值较高的计算题。很明显，在近十年的试卷中，电磁感应中关于这部分的内容比例是比较大的。特别是第22届物理竞赛预赛（05年）出现了27.5%的比例；而在第二年06年高考物理广东卷中再次出现了13.3%的比例，也是出现两道题。§3.2 试题知识点的分析美国著名的心理学家布鲁纳说过：“不论我们选教什么学科，务必使学生理解学科的基本结构。” 19为此，本节对这部分内容的考查的知识结构进行详细的分析。从内容比例分析中，我们看到导体切割磁场问题频繁重现

36、，且年年翻新，竟然如此备受高考物理和物理竞赛命题专家的青睐，经过认真的对比分析研究，认为有的几个原因： 其一，电磁感应是电磁学中最重要的内容，也是高中物理最重要的内容之一，而导体切割磁场问题是高中物理电磁感应中常用的最简单、最典型的模型，教师只要对其物理情景迁移或对初始条件与附加条件稍作改变、拓展、延伸，就可构成情景不同的多种考查学生能力的综合题；如2004年上海高考物理卷第22题、2006年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试第20题、2007年普通高等学校招生全国统一考试广东物理卷第19题和第22届全国中学生物理竞赛预赛第6题四道计算题；2004年全国统一考试物理广东卷第15题、2

37、004年全国统一考试物理广西卷第15题和第21届物理竞赛第7题等三道计算题；2004年普通高等学校招生全国统一考试全国卷（理综）第15题、2005年全国统一考试理科综合能力测试浙江卷第19题、2007年全国招生统一考试（全国卷）理综卷第21题三道选择题它们都是以同样的物理模型演变而来。 其二，导体切割磁场问题不仅属于电磁学问题，它还涉及力学和热学问题，即导体切割磁场问题往往是用有限的题目考查较多的知识，集隐含多个物理考查知识点的综合问题，这类问题经常与力学中牛顿三定律、动量定理和动量守恒定律、动能定理和能量守恒定律、全电路欧姆定律、安培力等综合性问题非常紧密而且很巧妙地相结合。其特点是类型繁多

38、、综合性强、物理过程复杂，有利对考生综合运用所学知识从多角度、多层面、全方位分析问题和解决问题的能力考查；其三，专业老师认为考生在分析和解决导体切割磁场问题必须是在考生熟悉掌握相关的物理知识概念、规律和灵活应用数学知识的基础上，认真对导体切割磁场的运动状态、过程进行静态、动态分析及终态推断，灵活巧妙的从能量观点和力的观点来发掘其导体的规律性、特征和本质，因而解决导体切割磁场问题更需要考生具备较强的技巧性、综合性和灵活性，才能做出完满的解答。以上三个原因足以说明导体切割磁场问题是高考中的重点、难点、焦点、热点问题，是电磁学中的精华所在，其导体切割磁场问题之所以备受高考和物理竞赛命题专家的青睐就不

39、足为奇了。下面将对近十年来高考物理试题、理科综合试题和物理竞赛试题，筛选并加以科学归类，对典型导体切割磁场问题解答、评析和延伸拓展，目的在探索解题规律，掌握其解题方法，从而能对广大物理老师和应试考生的工作学习有一定的帮助。§3.2.1近十年高考物理和理科综合试题导体切割磁场问题的归类题图（见表3）年份2000200120022003题型计算（全国）计算、选择 (春招全国）选择、计算 （全国、上海）选择、计算 （全国、上海）题图年份2004200520062007题型选择、计算（全国、广西、江苏）选择、计算 （全国、上海）选择、计算（全国、上海、广东）选择、计算 （全国、广东）题图 M

40、 2 1 N P QabF电阻RMNPQabcdefd0dBFOxFOxF02F0d0d0+d§3.2.2近十届物理竞赛试题导体切割磁场问题归类题图（见表4）届数14届15届16届17届18届19届题型计算计算计算计算计算计算题图图复 18-4届数20届21届22届23届24届题型计算计算计算计算计算题图xO yv0cabyd§导体切割磁感线问题的归类从表3和表4中，高考物理和物理竞赛试题对导体切割磁感线问题的考查主要集中在判断导体中的产生感应电流的方向、计算回路中感应电流的大小、分析导体的受力情况、分析导体的运动情况以及计算外力对导体做功和导体切割磁感线运动时能量的转化情

41、况等。以下将对这类问题相关的考试试题类型及处理方法作简要的分析、归纳与延伸拓展。（一）判断导体垂直切割磁感线运动时导体中的感应电流方向 例1（2006年高考物理广东卷第10题）（4分）如图所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为、下弧长为的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2、下弧长为2的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且L。先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是（D）A金属线框进入磁场时感应电流的方向为B金属线框离开磁场时感应电流的方向为C金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D金属线框最终将在磁场

42、内做简谐运动解析：根据右手定则，金属线框进入磁场时，cd边切割磁感线，感应电流的方向为从d流向c，回路感应电流方向adcba，选项（A）错误；金属线框离开磁场时，ab边切割磁感线，感应电流从a流向b，闭合回路感应电流方向abcda，选项（B）错误；因为金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场时受到的安培力都是阻碍金属线框运动的，所以，金属线框dc边进入磁场与ab 边离开磁场的速度大小不相等，所以选项（C）错误；由于安培力做负功，使金属线框的机械能逐渐减小，金属线框最终将在磁场内运动，由于在磁场内磁通量不变化，没有感应电流，所以金属线框最终将在磁场内做简谐运动，所以选项（D）正确。点评：本题考查了

43、右手定则和安培力做负功的知识，以及简谐运动的条件。线框中的感应电流方向可根据楞次定律和安培定则进行判断，也可直接根据右手定则进行判断。判断电流的方向是求电流大小和求力前提，所以只有知道了电流的方向才知道导体的受力情况和运动情况，可见利用右手定则来判断电流的方向是学生必须掌握最基本、最重要的方法。（二）导体切割磁感线时，求回路中产生的感应电流和导体两端的感应电动势例2（2007高考重庆卷第23题）(16分)t=0时，磁场在xOy平面内的分布如题23图所示.其磁感应强度的大小均为B0,方向垂直于xOy平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为l0.整个磁场以速度v沿x轴正方向匀速

44、运动.若在磁场所在区间，xOy平面内放置一由a匝线圈串联而成的矩形导线框abcd,线框的bc边平行于x轴.bc=lB、ab=L,总电阻为R,线框始终保持静止.求（1）线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小; 解析：(1)要求线框的电流，必须先求出在回路中的线框切割磁感线运动时产生的感应电动势，这个感应电动势就相当于回路中的电源的电动势。切割磁感线的速度为v,任意时刻线框中电动势大小=2nBvLv 。线中的电流大小I=。 点评：本题考查了电磁感应知识和欧姆定律的知识的综合运用，在物理竞赛中此问题的题目更深化更延伸。例如19届复赛第2题求从沿直线到该点的电动势的大小、21届复赛第7题求任意时刻

45、两杆的位置xab和xcd以及由两杆和导轨构成的回路中的电流i三者各自随时间t的变化关系、23届复赛第5题试讨论安培力的大小与金属框几何尺寸的关系都是在坐标系的平面里，导体通过切割磁场，产生感应电流，求感应电流或电动势，要么就是求安培力，或是在这个过程中电流与时间的关系、安培力与时间或位置的关系等等问题。感应电动势的计算，因与力学、电学、能量、动量等主干知识密切相关。涉及面广，综合性强，能力要求高，是历年高考的重点。根据大学物理对感应电动势按照产生的原因可以分为两大类：一、是原磁场不发生变化。由于导体或导体回路在磁场中作切割磁感线运动所产生的感应电动势叫动生电动势；二、是导体或导体回路不发生运动

46、。由于磁场B的变化，使回路或导体的磁通量发生变化，从而在回路或导体产生的感应电动势叫做感应电动势。多个感应电动势在一个闭合回路中同时产生，在近几年的高考中频繁出现，成为高考的一个热点。这就要求学生对各种公式的意义表达式，使用条件，计算方法熟练掌握。另外，“金属棒和金属导轨”物理模型是历年高考物理和物理竞赛试题采用的，求电动势题型，它的实质是金属棒切割磁感线运动产生感应电流，金属棒有电流通过产生安培力反过来又阻碍其而做变速运动的问题，应用动力学观点分析金属棒的运动状态，对单个金属棒运动的终态是棒处于受力平衡状态，加速度为零，速度达到最大值的匀速运动，所以用受力平衡方法解决；对双金属棒运动问题又可

47、以看成是“发电机和电动机”模型，应用动量和能量的观点解决。例3（第21届物理竞赛复赛第7题）（25分）如图所示，有二平行金属导轨，相距l，位于同一水平面内（图中纸面），处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下（垂直纸面向里）质量均为m的两金属杆ab和cd放在导轨上，与导轨垂直初始时刻， xO yv0cabyd金属杆ab和cd分别位于x = x0和x = 0处假设导轨及金属杆的电阻都为零，由两金属杆与导轨构成的回路的自感系数为L今对金属杆ab施以沿导轨向右的瞬时冲量，使它获得初速设导轨足够长，也足够大，在运动过程中，两金属杆之间距离的变化远小于两金属杆的初始间距，因而可以认为在杆运动过程

48、中由两金属杆与导轨构成的回路的自感系数L是恒定不变的杆与导轨之间摩擦可不计求任意时刻两杆的位置xab和xcd以及由两杆和导轨构成的回路中的电流i三者各自随时间t的变化关系解析：本题的解题方法竞赛委员会提供了两种参考解法。第一中解法在质心系中研究两杆的运动，所列表达式多达28个；第二种解答是从研究ab杆相对于cd杆的运动入手，而cd杆本身运动情况且未知，最后求出结果表达式用了24个。两种解法所用数学知识都是初等数学知识，但思路奇特，着手较难。本文解法是利用了高中物理讲的惯性参考系。当金属杆ab获得沿x轴正方向的初速v0时，因切割磁力线而产生感应电动势，由两金属杆与导轨构成的回路中会出现感应电流由

49、于回路具有自感系数，感应电流的出现，又会在回路中产生自感电动势，自感电动势将阻碍电流的增大，所以，虽然回路的电阻为零，但回路的电流并不会趋向无限大，当回路中一旦有了电流，磁场作用于杆ab的安培力将使ab杆减速，作用于cd杆的安培力使cd杆运动当两个杆在磁场中所受的安培力等大反向，系统所受的合力为零，质心做匀速直线运动。对物体系统而言，质心是一个有特殊意义的点，物体系内各物体间存在相互作用时，这些单个物体一般不构成惯性系，但若整个系统所受的合力为零，则系统动量守恒，系统质心保持静止或匀速直线运动，因而质心参考系为惯性系。点评：高中物理讲的参考系的知识仅限于最基本的理解，在教材中是选修的内容。可是

50、教学和解答问题中发现，许多问题在巧妙选取参考系后会变得非常简单，学生也容易理解，所以补充参考系选择方法的教学很有必要，这种方法的教学并不加重学生的负担，相反还会减轻学生负担。当然参考系的选择有一定的难度，也很有技巧，要一步教会那是很困难的，所以要求教师使学生慢慢渗透。教学实践证明，只要引导得法，循序渐进，大部分学生是能够学会的，且这种方法解决问题又如此简单方便，很有成就感，使学生学习物理的兴趣更浓，热情更高。下面对此类题型的内容进行分析，不少此类物理模型在解决问题的过程中会产生两种效果：一是导体切割磁感线产生动生电动势。而导体又可以分为两种运动情况：（1）两杆产生的动生电动势同方向，回路中的总

51、的感应电动势是两杆产生的动生电动势之差，这是解决此类问题的关键所在。（2）两杆产生的动生电动势反向类型。两杆产生的动生电动势反方向，回路中的总电动势等于两动生电动势之和。此效果先判断定两动生电动势的大小和方向，然后确定两动生电动势与回路中总感应势成为解决此类题目的突破口。（如2004年广西和广东卷第15题、2004年全国卷第19题比较a点电势与b点电势）二是既有动生电动势又有感生电动势。回路总感应电动势由两部分电动势组成，一是ab棒切割磁场产生的向上的感应电动势；二是磁场变化产生的感应电动势。这两部分电动势等效于两节电池的并联，回路总电动势为零，所以回路中无电流。（如2000年上海卷第23题第1问求棒中的感应电流）这部分问题综合程度较高，考查的知识内容也比较多，所以只有掌握了它的基本规律，建立科学的“物理模型”概念，对培养学生分析问题能力