摘 要：江蘇省高考第13題考查的是選修3-2的法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用，本文通過回顧2015-2019年江蘇高考第13題，分析近5年試題命題特點(diǎn)，剖析近5年試題命題規(guī)律，強(qiáng)化法拉第電磁感應(yīng)定律的拓展延伸，幫助學(xué)生掌握解題技巧，探尋新課改背景下物理課堂教學(xué)的內(nèi)涵.

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng)定律;感生;動(dòng)生;傳統(tǒng)與創(chuàng)新

2015-2019年江蘇高考試題命制基本保持穩(wěn)定，計(jì)算題共三大題，第13題考查的是法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，每年考查的物理情景不同，考查內(nèi)容不同，命題角度不同，但都離不開法拉第電磁感應(yīng)定律的理解和應(yīng)用，試題各具特色，值得品味.

1 試題呈現(xiàn)（見表1）

2 命題特點(diǎn)

2.1 新穎性

2015年第13題以做磁共振檢查為背景考查磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流.將包裹在骨骼上一圈肌肉組織等效成單匝線圈，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B均勻地減小.已知線圈的半徑，線圈導(dǎo)線的橫截面積和電阻率求電阻、電動(dòng)勢(shì)和熱量.

2016年第13題以“天宮一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)為背景考查感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的關(guān)系和計(jì)算.“天宮一號(hào)”運(yùn)動(dòng)方向與太陽帆板兩端連線垂直，也與地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直，將太陽帆板視為導(dǎo)體，考查導(dǎo)體棒的切割模型.

2017年第13題以矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域勻速掠過導(dǎo)體棒為背景考查金屬桿中的感應(yīng)電流的變化特點(diǎn).當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関，本題的實(shí)質(zhì)為電磁驅(qū)動(dòng).

2.2 迷惑性

2016年第13題第（2）問“天宮一號(hào)”繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在太陽帆板上將一只“1.5V、0.3W”的小燈泡與太陽能帆板M、N相連構(gòu)成閉合電路，試判斷小燈泡能否發(fā)光并說明理由.不少學(xué)生通過第（1）問M、N間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E=1.54V進(jìn)行判斷，雖然結(jié)論可能是對(duì)的，但理由是不科學(xué)的.此題的切割模型只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒有感應(yīng)電流，故燈泡不亮.

2017年第13題磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関，金屬桿速度和磁場(chǎng)區(qū)域速度的大小關(guān)系是學(xué)生迷惑的一個(gè)點(diǎn)，場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿的過程中，金屬桿的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判斷也是學(xué)生迷惑的一個(gè)點(diǎn).

2018年第13題金屬棒被松開后以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定.常規(guī)模型中導(dǎo)體棒勻加速切割勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流都會(huì)增大，而此題金屬棒中的電流始終保持恒定，這與切割模型相矛盾.其實(shí)此題是雙電源問題，導(dǎo)軌與外接電源相連使金屬棒通有電流，導(dǎo)體棒勻加速切割勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)又產(chǎn)生一個(gè)電源.

2.3 交替性

2015年第13題和2019年第13題考查的是感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，2015年第13題是因磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)，2019年第13題是因有效面積減小產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì).感生電流的實(shí)質(zhì)是閉合回路中磁通量變化，磁通量變化有幾種形式：①僅磁場(chǎng)強(qiáng)弱變化;②僅面積大小變化;③磁場(chǎng)強(qiáng)弱和面積大小同時(shí)變化;④磁場(chǎng)和面積間的夾角變化.

2016年第13題考查勻速切割磁場(chǎng)，2017年第13題考查變加速切割磁場(chǎng)，2018年第13題考查勻加速切割磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒垂直切割磁場(chǎng)時(shí)要充分考慮導(dǎo)體棒的有效長度、導(dǎo)體棒的速度變化特點(diǎn)和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化特點(diǎn)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小與以上因素都有關(guān)系.

3 應(yīng)對(duì)策略

3.1 關(guān)注法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)涵和外延

法拉第電磁感應(yīng)定律的核心公式是E=nΔφ Δt ，拓展公式有①E=nΔφ Δt=nΔB ΔtS =nφ2-φ1 Δt和②E=nBLV=nBSω，教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生理解法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)涵和外延，公式①是感生背景下的具體應(yīng)用，公式②是動(dòng)生背景下的具體應(yīng)用，學(xué)生應(yīng)根據(jù)不同的情景選擇對(duì)應(yīng)的公式解決問題.

3.2 強(qiáng)化學(xué)生建模意識(shí)和遷移能力的訓(xùn)練

新情景背景下的試題命制一定對(duì)應(yīng)著熟悉的舊模型，平時(shí)教學(xué)過程中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生的閱讀意識(shí)和審題能力的訓(xùn)練，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，利用自己熟悉的模型和已掌握的物理原理來解決不太熟悉的題型，利用類比思維將復(fù)雜的問題簡單化，利用遷移能力將陌生的問題清晰化.

3.3 透過現(xiàn)象看本質(zhì)，看穿命題者的意圖

2016年“天宮一號(hào)”切割地磁場(chǎng)，“天宮一號(hào)”和燈泡構(gòu)成了閉合回路，運(yùn)動(dòng)過程中太陽帆板在切割地磁場(chǎng)，導(dǎo)線也在切割地磁場(chǎng)，閉合回路中的磁通量不變，故只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沒有感應(yīng)電流，該模型中實(shí)際上也是雙電源問題，不能被切割迷惑了雙眼，看到切割就聯(lián)系感應(yīng)電流，真正理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的關(guān)系.

2017年磁場(chǎng)區(qū)域通過導(dǎo)體棒，表面上看是相對(duì)運(yùn)動(dòng)切割，實(shí)際上是電磁驅(qū)動(dòng)，磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)是因，導(dǎo)體棒的跟隨運(yùn)動(dòng)是果，導(dǎo)體棒的跟隨也是為了阻礙右側(cè)閉合回路中磁通量的變化，實(shí)質(zhì)是場(chǎng)動(dòng)棒也動(dòng)，但棒跟不上場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)節(jié)奏，故棒的速度會(huì)小于場(chǎng)的速度.

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（收稿日期：2020-02-15）