明確錯因防微杜漸

□歐忠祥

明確錯因防微杜漸

□歐忠祥

《歐姆定律》和《電功率》是初中電學(xué)中的重點內(nèi)容，理所當(dāng)然也是中考的重點考查對象.在學(xué)習(xí)中，由于概念不清，或方法不明，或思維片面等，導(dǎo)致同學(xué)們出現(xiàn)各式各樣的錯誤.

一、研究方法不明致錯

例1小剛同學(xué)用如圖1所示的電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”.在此實驗過程中，當(dāng)A、 B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應(yīng)該采取的唯一操作是（）.

圖1　

A.保持變阻器滑片不動

B.使電阻兩端的電壓不變

C.將電池個數(shù)減少

D.將電池個數(shù)增加

錯解：選A，或C，或D.

分析：我們知道，電路中的電流不僅與加在導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)，而且還與導(dǎo)體的電阻有關(guān).由于屬于多因素問題，則實驗中需要采用“控制變量法”.因此，在探究“電路中電流與電阻的關(guān)系”時，應(yīng)控制電阻兩端的電壓保持不變，其他的操作都不能達到目的.

答案：B

二、概念張冠李戴致錯

實際在電路中，往往有幾個導(dǎo)體，每個導(dǎo)體都有各自對應(yīng)的I、U、R、W、P、Q.在運用相關(guān)公式進行計算時，如果不注意各公式的“同一性”和“同時性”，就容易犯“張冠李戴”的錯誤.

例2標(biāo)有“220V 100W”字樣的燈泡若接在電壓為110V的電路中使用，則燈泡的實際功率（不考慮溫度對電阻的影響）為（）.

A.200WB.100W

C.50WD.25W

當(dāng)把電燈接在110V的電路上時，消耗的功率為

分析：由燈泡的額定電壓和額定功率所求出的電流是燈泡正常工作時的電流.而在燈絲電阻一定的情況下，當(dāng)燈泡的實際電壓為110V時，由歐姆定律可知，實際通過的電流只有額定電流的一半.顯然，這里把“額定”當(dāng)成了“實際”，犯了“張冠李戴”的錯誤.

正解：因燈絲電阻不變，

則在110V的電壓下該燈的實際功率為

本題也可以根據(jù)燈絲電阻不變，通過列比例式求解.

答案：D

三、思維狹隘致錯

在電學(xué)的學(xué)習(xí)中一些同學(xué)拘泥于死記硬背，往往容易形成錯誤的思維定勢.如由歐姆定律公式變形可得，誤認為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過導(dǎo)體的電流成反比.又如，用“伏安法”測電阻、功率的實驗中，誤認為電壓表只能與被測對象并聯(lián)，等等.

例3如果小燈泡的額定電壓為3.8V，其他器材完好，所用電源電壓等于6V，但是實驗桌上電壓表的0～15V擋已損壞，0～3V的量程可用.你能根據(jù)所給的器材測量出該小燈泡的額定功率嗎？

錯解：不能.因為在實驗中電壓表要與燈泡并聯(lián).由于只有0～3V量程可用，但燈泡的額定電壓超過了3V.

分析：我們知道，要測出該燈泡的額定功率，關(guān)鍵是保證加在燈泡兩端的電壓等于其額定電壓，然后測出燈泡在正常工作時的電流.在電壓表的0～15V量程已損壞的情況下，雖然無法直接測出燈泡的額定電壓，但我們可根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系來解決這個問題.如圖2所示，將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表的示數(shù)等于2.2V，則燈泡兩端的電壓為3.8V，讀出此時電流表的示數(shù)，利用P額=U額I額便可求出該燈泡的額定功率.

圖2　

四、推理無據(jù)致錯

運用所學(xué)過的知識進行正確推理是無可非議的，也是值得提倡的，但有些同學(xué)往往不注重課本上相關(guān)結(jié)論的適用條件，無端推理.如誤將兩個電阻并聯(lián)后的總電阻與分電阻的關(guān)系式推廣到三個以上電阻并聯(lián)時的情形.又如，根據(jù)P=UI，誤將用電器功率的變化量推導(dǎo)為ΔP= ΔU·ΔI.

例4某電阻兩端的電壓由3V增大到4V時，通過該電阻的電流增大了0.25A，則該電阻消耗的電功率增加了（）.

A.0.25WB.1.75W

C.0.75WD.1W

錯解：選A.

因P=UI，則ΔP=ΔU·ΔI.

故ΔP=（4V－3V）×0.25A

=0.25W.

分析：根據(jù)電功率公式可知，功率的變化量ΔP=P1-P2=U1I1-U2I2≠ΔU·ΔI.顯然，這完全是由于答題者主觀臆斷，推理無據(jù)導(dǎo)致的錯解.

根據(jù)電流的變化量ΔI=I2-I1=，求得R=4Ω.

將電阻代入功率的表達式中可得：

答案：B