明確錯(cuò)因防微杜漸

□歐忠祥

明確錯(cuò)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(diǎn)內(nèi)容，理所當(dāng)然也是中考的重點(diǎn)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(cuò)誤.

一、研究方法不明致錯(cuò)

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(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)A、 B兩點(diǎn)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(dòng)

B.使電阻兩端的電壓不變

C.將電池個(gè)數(shù)減少

D.將電池個(gè)數(shù)增加

錯(cuò)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(shí)驗(yàn)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(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓保持不變，其他的操作都不能達(dá)到目的.

答案：B

二、概念張冠李戴致錯(cuò)

實(shí)際在電路中，往往有幾個(gè)導(dǎo)體，每個(gè)導(dǎo)體都有各自對應(yīng)的I、U、R、W、P、Q.在運(yùn)用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，如果不注意各公式的“同一性”和“同時(shí)性”，就容易犯“張冠李戴”的錯(cuò)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(shí)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(shí)，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(shí)的電流.而在燈絲電阻一定的情況下，當(dāng)燈泡的實(shí)際電壓為110V時(shí)，由歐姆定律可知，實(shí)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(shí)際”，犯了“張冠李戴”的錯(cuò)誤.

正解：因燈絲電阻不變，

則在110V的電壓下該燈的實(shí)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(cuò)

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(cuò)誤的思維定勢.如由歐姆定律公式變形可得，誤認(rèn)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(shí)驗(yàn)中，誤認(rèn)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(shí)驗(yàn)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(cuò)解：不能.因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)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(shí)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(gè)問題.如圖2所示，將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，移動(dòng)滑動(dòng)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(shí)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(cuò)

運(yùn)用所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)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(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻與分電阻的關(guān)系式推廣到三個(gè)以上電阻并聯(lián)時(shí)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(shí)，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(cuò)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(cuò)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(dá)式中可得：

答案：B