标准答案引发的争议

笔者有幸参加2011广东省初中毕业生物理学业考试的评卷工作，分配在实验题评卷组，试题中的第18题的第2小题的内容为：

（1）为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系

A. 根据图甲和图乙的实验现象可以得出结论： 。

B. 根据图丙和图丁的实验现象可以得出结论： 。

标准答案是：

（2）A. 在磁场方向不变的情况下，感应电流的方向和导体切割磁感线的方向有关。

B. 在导体运动方向相同的情况下，感应电流的方向和磁场方向有关。

（评分说明：结论A和结论B未写出前提条件的各扣1分，每空2分，共4分）

以上标准答案在评卷教师中引起了争议。正方认为标准答案没有问题，完全正确；反方则认为与“评分说明”正相反，恰恰不能写出前提条件，即正确答案应为：A. 感应电流的方向和导体切割磁感线的方向有关。B. 感应电流的方向和磁场方向有关。他们认为：不论磁场方向变还是不变，感应电流的方向都和导体切割磁感线的方向有关。不论导体运动方向如何，感应电流的方向都受磁场方向的影响。扣1分的恰恰应得2分，得2分的反而应扣1分。

支持标准答案正确的一方的主要观点是：所探究的物理量与多个因素有关时，必须采用控制变量法，即在控制其他因素不变或相同的情况下，来探究其中一个因素对所研究的物理量的影响。因此，所研究的物理量与某个因素有怎样的关系，必须在控制其他因素不变或相同的条件下才能得出。例如：质量相同的两个物体速度越大，动能就越大。只有在质量相同的前提下，物体速度越大，动能才可能越大；如果两个物体的质量不相同，速度大的物体有可能动能反而小。再例如欧姆定律，只有在电阻相同的前提下，电流才可能与电压成正比；如果电阻增大，电压也按同比例增大，电流则不与电压成正比，而应保持不变。

我认同正方关于“所探究的物理量与多个因素有关时，必须采用控制变量法”的说法。控制变量法是科学的探究方法，当一个物理量与多个因素有关时，如果不采用控制变量法，我们将无法分清这个物理量的变化是哪个因素造成的，无法认清各个因素对这个物理量有怎样的影响，影响有多大。我也认同正方关于“所研究的物理量与某个因素有怎样的关系，必须在控制其他因素不变或相同的条件下才能得出”的说法，亦认同正方所举的例子。但我认为控制变量法只是探究方法，探究是一回事，得出结论又是另一回事。

结论的表述可分为三个层次，一是有无影响（有无关系），二是有怎样的影响（定性关系），三是影响有多大（定量关系）。正方的第二个观点和所举的两个例子恰恰是结论表述的第二层次（定性关系）和第三层次（定量关系），笔者认同。但如果用第一层次（有无关系）的表述方法来表述又如何呢，不妨来表述一下：在电阻相同的前提下，电流与电压有关。事实是如果电阻增大，电压也按同比例增大，电流保持不变。这似乎说明了：电阻变，电流与电压就无关了。但我们知道电阻对电流也有影响，电阻增大，如果电压对电流没有影响，那么电流应该减小。事实是电流没有减小，而是不变。电压按同比例增大对电流的影响抵消掉了电阻增大对电流的影响。也就是说，电阻变化的条件下，电流也是与电压有关的。因此，电流与电压是否有关根本不需要电阻相同这个前提。同理，我们知道感应电流的方向和导体切割磁感线的方向及磁场方向都是有关的。当导体切割磁感线的方向和磁场方向同时改变时，感应电流的方向不变。这不是感应电流的方向与导体切割磁感线的方向及磁场方向都无关，而是导体切割磁感线的方向改变使感应电流的方向改变，磁场方向改变使感应电流的方向又变回来造成的。也就是说，在导体切割磁感线的方向改变时，磁场方向的改变影响了感应电流的方向，使改变了的感应电流的方向又变了回来。即在导体切割磁感线的方向改变的条件下，感应电流的方向也是与磁场方向有关的。否则，改变了的感应电流的方向就不会变回来了。同样的，在磁场方向改变的条件下，感应电流的方向与导体切割磁感线的方向也是有关的。

因此，我认为：不论磁场方向变还是不变，感应电流的方向都和导体切割磁感线的方向有关，不应当加“磁场方向不变”这个前提，加了这个前提反而是错误的。同理，感应电流的方向和磁场方向有关，也不能加“导体运动方向相同的情况下”这个前提。