等腰三角形三個(gè)頂點(diǎn)上的通電導(dǎo)線

摘 要：通過(guò)對(duì)2017年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試新課標(biāo)Ⅰ卷、新課標(biāo)Ⅲ卷兩道試題的對(duì)比分析，以期在教學(xué)過(guò)程中更好地把握《全日制普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》。

關(guān)鍵詞：新課程標(biāo)準(zhǔn)；中學(xué)物理；教學(xué)

一、 兩道高考試題

2017年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試新課標(biāo)Ⅲ卷第18題：如圖1，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l。在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí)，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。如果讓P中的電流反向、其他條件不變，題目要求a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

根據(jù)右手定則，通有電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線為圍繞直導(dǎo)線的一些同心圓，

同心圓上每一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，因此長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖2所示，P在a點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于Pa，Q在a點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于Qa。由于此時(shí)a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，即B0與P和Q在a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和為零，所以在水平方向上B0=2B1cos30°=3B1。

在豎直方向上兩直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的分量大小相等，方向相反，相互抵消。當(dāng)P中的電流反向時(shí)，a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖3所示，其在水平方向上分量為B0+B1cos30°-B1cos30°=2B1cos30°=3B1，豎直方向上的分量為2B1sin30°=B1，即a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B21+3B21=2B1=2B03=233B0，故答案選C。

2017年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試新課標(biāo)Ⅰ卷第19題：如圖4，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線l1、l2、l3兩兩等距，均通有電流I，l1中電流的方向與l2中的相同，與l3的相反，題目要求判斷l(xiāng)1、l3所受磁場(chǎng)力的方向，以及l(fā)1、l2、l3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小的比例。根據(jù)題意，l1、l2、l3通電導(dǎo)線在空間激發(fā)磁場(chǎng)，空間每一點(diǎn)的磁場(chǎng)為l1、l2、l3通電導(dǎo)線在空間激發(fā)磁場(chǎng)在該點(diǎn)的矢量和，如圖5所示，由于，l1、l2、l3均通有電流I，且兩兩等距，所以B1、B2、B3的大小相等，設(shè)定為B。l1、l2、l3處于磁場(chǎng)中分別所受安培力，如圖6所示。l3所受安培力為F1、F2，二者合力方向向上，與l1、l2所在的平面垂直，大小為2IBLcos30°。l2所受安培力為F1、F3，二者合力方向與l1、l3所在平面平行，大小為IBL；l1所受安培力為F2、F3，二者合力方向與l2、l3所在平面平行，大小為IBL；l1、l2、l3單位長(zhǎng)度所受磁場(chǎng)作用力大小之比為IBL∶IBL∶2IBLcos30°=1∶1∶3。綜上，答案選B、C。

二、 新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求

2017年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試試卷，河南、河北、山西、江西、湖北、湖南、廣東、安徽、福建等地使用了全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，云南、廣西、貴州、四川等地使用了新課標(biāo)Ⅲ卷。新課標(biāo)Ⅰ卷第19題考查了“磁感應(yīng)強(qiáng)度”和“安培力”兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)；新課標(biāo)Ⅲ卷第18題只考查了“磁感應(yīng)強(qiáng)度”一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。在《全日制普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》中，選修模塊1-1要求學(xué)生會(huì)用磁感線、磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)，用磁感線描繪通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)，知道勻強(qiáng)磁場(chǎng)中影響通電導(dǎo)線所受安培力大小和方向的因素。選修模塊2-1要求學(xué)生了解磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)安培力，會(huì)判斷安培力的方向；選修模塊3-1要求學(xué)生了解磁場(chǎng)，知道磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通量，會(huì)用磁感線描述磁場(chǎng)。會(huì)判斷通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)安培力，會(huì)判斷安培力的方向，會(huì)計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)中安培力的大小。從選修模塊選修1-1到選修模塊選修2-1，再到選修模塊選修3-1，對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力的學(xué)習(xí)要求逐級(jí)提高。由此看出全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷相對(duì)新課標(biāo)Ⅲ卷，試卷的難度更大，教學(xué)的要求更高。同時(shí)我們看到，兩道試題涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)由于磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力兩個(gè)物理量都為矢量，要求學(xué)生綜合運(yùn)用“矢量的分解和合成”等知識(shí)進(jìn)行解答，考查了學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解答實(shí)際問(wèn)題的能力。

課程標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)學(xué)生應(yīng)達(dá)到的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等教學(xué)目標(biāo)的描述，它既為教學(xué)確立了一定的質(zhì)量底線，又為教學(xué)預(yù)留了靈活實(shí)施的空間。通過(guò)對(duì)2017年兩道高考試題的對(duì)比分析，我們看到教師在教學(xué)的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)確定的教學(xué)目標(biāo)適當(dāng)處理教材中的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)的理念和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)選擇適合的教學(xué)方法，以適應(yīng)新一輪課程改革。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.全日制普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2004.

[2]姚天勇.高中物理新課程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與教學(xué)策略[J].物理教學(xué)，2010，32（4）：12-14.

[3]物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（選修1-1）[M].北京：人民教育出版社，2010：28-36.

[4]物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（選修2-1）[M].北京：人民教育出版社，2010：30-38.

[5]物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理（選修3-1）[M].北京：人民教育出版社，2010：79-94.

作者簡(jiǎn)介：

吳英，貴州省遵義市，遵義師范學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院。endprint