探索有效整合,促进有效复习

在高考物理考试大纲所要求的五种能力中首屈一指就是理解能力,理解能力中的第一点就是“能把握所学知识的要点和知识之间的内在联系”,这点是后面所要求其它能力的基础。通过复习时把相关的内容进行共同复习,既有利于知识的记忆,又能做到“把握知识之间的内在联系”。

从最近两年高考物理卷的考查内容及分值分布情况来看,电磁学部分内容在高考中的考查可以说是全方位的。从考查要求来讲,它不仅有基础知识、基本技能的考查,更有物理思想、物理本质的考查,从考查内容来看,它不仅有电磁学知识内部的显性考查,更有与其他主干知识(牛顿力学、运动学、能量、电路、交流电、积分等)相结合的隐性考查。综观近几年高考电磁学部分的考查内容,我们可以发现电磁学作为支撑高中物理学科知识体系的重点知识,它始终是高考命题的一个热点。对电磁学复习题的设计,应注意与整个高中物理的主干知识相结合,做到考查知识的综合应用能力;在基础知识考查的同时检测考生对已学知识中所蕴涵的物理思想和方法的理解与掌握程度等,有利于考查学生的抽象思维能力。对于电磁感应中的单棒问题的复习,我拟出了以下一个问题组。

情境:如图所示,足够长的平行金属导轨AB、CD位于同一水平面内,导轨的电阻不计,AB、CD间用直导线接有一阻值为R的电阻。质量为m、电阻为r、长度为l(等于AB、CD的间距)的导体棒MN垂直于导轨放置。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于框架平面竖直向下。

问题1:若导轨光滑,B=0.5 T,R=2.5 Ω,r=0.5 Ω,l=0.5 m,m=0.5 kg,导体棒MN在水平向右的外力作用下以v=12 m/s的速度向右做匀速运动。

①若在B、D间接一电容C=100 pF的电容器,则电容器的哪个极板带正电?带电量是多大?当棒MN突然停止后,流经电阻R的电量是多少?

②外力的功率是多少?

③在突然撤去外力F至棒停止的过程中,棒MN上产生的焦耳热是多少?

问题2:若导轨粗糙,棒MN与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,B=0.5 T, R=2.5 Ω,r=0.5 Ω,l=0.5 m,m=0.5 kg,g取10 m/s2。

①导体棒MN从静止开始在水平向右的F=2.5 N的恒力作用下所能达到的最大速度是多少?

②若导体棒所受的水平向右的外力F的功率恒为27 W,则棒MN所能达到的最大速度又是多少?

③若要使棒MN从静止开始以a=2 m/s2的加速度向右做匀加速运动,试求外力F随时间t变化的函数关系式?

问题3:若导体棒在恒定的水平外力F作用下从静止开始向右运动,通过路程s达到最大速度vm,棒与导轨间的滑动摩擦力为f,试求棒在加速过程中电阻R上产生的焦耳热是多大?(不计电磁辐射的能量损失)

问题4:若棒MN静止,AC、MN间的距离d=0.2 m,棒MN与导轨间的动摩擦因数μ=0.4,空间的磁场随时间的变化规律Bt=(0.5+2t)T,则经过多长时间导体棒MN开始滑动?向哪个方向滑动?已知R=2.5 Ω,r=0.5 Ω,l=0.5 m,m=0.5 kg,g取10 m/s2。

问题5:若导轨光滑,AM=MN=l,现给导体棒一向右的初速度v0,要使导体棒做匀速运动,磁感应强度Bt随时间t变化的规律如何?

问题6:若t=0时棒MN在AC处,磁感应强度随时间的变化规律Bt=0.5tT,当导体棒从0时刻开始以a=2 m/s2的加速度向右匀加速运动4 s时,作用在棒MN上的水平外力F是多大?已知导轨光滑,R=2.5 Ω,r=0.5 Ω,l=0.5 m,m=0.5 kg。

问题7:若给导体棒一向右的初速度v0,则导体棒滑动多大的距离x后停下来?

问题8:若导轨光滑,棒MN的速度随时间t的变化规律为vt=vmsin2πT(vm、T为常量)。试求:①在0-T4内,电阻R上所产生的焦耳热?②在0—T内,通过棒MN的电量?③在0-T4内,通过棒MN的电量?

问题9:若给系统倾斜,与水平有何区别?

问题10:若给系统竖直,与水平有何区别?

本题的编排,除了以夯实基础,全面掌握基础知识为主外还以提升学生的思维品质与综合能力。就此类习题的编排,应站在学科整体的高度,把握物理的本质,打破各章节知识之间的界限,通过对主干知识的整合,设计一定的专题进行复习,在知识的交汇点上下功夫、在提高学生的综合能力与应试技巧上下功夫,从而切实提高学生复习的成效。注意把握高中物理各部分知识的联系,通过分析各知识点之间的联系,整合教学资源,从各知识的交汇点上选择典型问题进行专题讲座与专项训练,提高学生的综合能力。

不再原封不动地将外来试题照搬给学生,在各校高三复习中已成为共识,科学地整合试题资源,提高复习效率已成为必然。借助程序问题,组织知识复习,利用组合问题,提升学生思维,据此对试题资源合理整合,方能切实提高复习效率,促进有效教学。

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