程宏远

(新乡市第一中学 河南 新乡 453000)

导体棒旋转切割磁感线模型一般解决方法是法拉第电磁感应法和等效速度法[1]，这两种方法在学生理解和解决问题层面具有一定的局限性.法拉第电磁感应法是定律的应用，对学生掌握定律非常有益，但是磁通量的变化量在复杂情况中很难计算.等效速度法是利用导体棒上每一点的线速度与半径成正比的关系，得到导体棒中间位置线速度可以作为整个导体棒等效速度，从而利用动生电动势公式求解电动势.徐洪图等人已证明平均速度法对于直导体棒绕任意点旋转切割均成立[2]，然而得到等效速度过程对于学生思维理解的台阶过高.这两种传统方法可以解决旋转点在导体棒上和导体棒延线上的问题，但对于旋转点为平面内任意一点的情况以及导体棒弯曲的情况难以解决.旋转切割的复杂情况需要微分的方法，但是高中学生缺乏相关理论知识，需要用简化可行的方法帮助学生理解和解决问题.

本文在微分思想的指导下，利用图像和微元相结合的方法，创新解决导体棒旋转切割磁感线的系列问题，得出此类问题的一般结论.旋转切割问题中使用图像与微元法，不仅解决旋转切割的各类问题，也扩展高中物理阶段微元法的应用范围，培养学生科学思维.

1 导体棒直线任一点作为旋转点

1.1 导体棒端点作为旋转点

如图1所示，导体棒Oa绕端点O旋转.

图1 旋转点为导体棒端……