成也蕭何，敗也蕭何 　　－評析一道高中物理力電綜合題 　　劉朝明 　　本題選自廣州市某知名重點中學(xué)上學(xué)期的期末考試題。此題出彩在力電結(jié)合得好，利用數(shù)據(jù)作圖像并通過圖像求解也有創(chuàng)新。可問題也出在數(shù)據(jù)和圖像上，真所謂成也蕭何敗也蕭何！ 　　一、原題：如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，一勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P間連接阻值為R＝0.40Ω的電阻，質(zhì)量為m＝0.01kg、電阻為r＝0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上�，F(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離與時間的關(guān)系如下表所示，導(dǎo)軌電阻不計，試求： 　　（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中做出金屬棒運動的s-t圖象，并求出金屬棒穩(wěn)定時的速度； 　�。�2）金屬棒ab在開始運動的0.7s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量； 　�。�3）從開始運動到t＝0.4s的時間內(nèi)，通過金屬棒ab的電量。

　　二、題解：（1）依數(shù)據(jù)描點用圖得以下圖像。 　　由表格中數(shù)據(jù)可知，金屬棒先做加速度減小的加速運動，最后做勻速運動。從直線段求斜率知，最終棒以7m/s勻速下落。

　�。�2）根據(jù)動能定理：WG＋W安＝mvt2/2－mv02/2 　　W安＝ mvt2/2－mv02/2  －mgh＝0.01×72/2－0.01×10×3.5＝－0.105J 　　克服安培力做的功等于整個電路的的焦耳熱。 　　QR＝E電(QR/QR+Qr)＝0.06 J 　　（3）當(dāng)金屬棒勻速下落時， 　　G＝F安 　　F安＝BIL 　　I=E/（R+r） 　　E=nΔΦ/Δt=BLh/Δt 　　q＝It（t=Δt） 　　解得：BL＝0.1(T m  ) 　　電量q＝It＝0.2C 　　三、題目的創(chuàng)新之處和存在的問題 　　此問題情景很舊，一般都是給出磁感就強度和導(dǎo)體棒的長度，據(jù)平衡條件去求解末速度的。該題的創(chuàng)新之處在于其通過數(shù)據(jù)列表作圖像的方法求解變加速運動問題的收尾速度。培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)據(jù)作圖像的能力，并培養(yǎng)學(xué)生從圖像和受力情況分析去判斷物體運動性質(zhì)，最后要通過求圖像的切線斜率的方法求速度。 　　存在的問題是題目的數(shù)據(jù)表格中給出的導(dǎo)體棒在0.3s、0.4s兩個時刻下落的距離數(shù)據(jù)是錯誤的。因為從圖像可知道，在0.3s秒后物體已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定速度7.0m/s。命題者是用0.7s對應(yīng)的數(shù)據(jù)來求解第一問題的，我自己也是這樣求解的，所以同樣沒有發(fā)現(xiàn)題目的數(shù)據(jù)有問題。我的科代表張瑩和她的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，如果用同樣方法，取0.3s或0.4s的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，會發(fā)現(xiàn)物體的動能增加比重力勢給的減少量還多，這顯然違反了能量守恒定律。這顯然是命題者的一個疏忽所致。這也提醒我們老師在編題時要注意條件與結(jié)果的自洽性，不能為了數(shù)值計算的簡單而隨意編造數(shù)據(jù)。
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