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        對(duì)2012年上海高考物理試卷第27題的評(píng)析

        2013-11-24 03:00:54
        物理教師 2013年1期
        關(guān)鍵詞:測量

        陸 軍

        (上海市崇明中學(xué),上海 202150)

        2012年全國高考拉下了帷幕,其中上海卷第27題值得商榷.

        原題.在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中

        (1)某同學(xué)連接的電路如圖1所示.

        ① 若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使其尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋,此時(shí)測得的是通過________的電流;② 若斷開電路中的電鍵,旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋,此時(shí)測得的是_______的阻值;

        ③ 若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使其尖端對(duì)準(zhǔn)直流電壓擋,閉合電鍵,并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端,此時(shí)測得的是________兩端的電壓.

        (2)(單選)在使用多用表的歐姆擋測量電阻時(shí),若

        (A)雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏大.

        (B)測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大,則必需減小倍率,重新調(diào)零后再進(jìn)行測量.

        (C)選擇“×10”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間,則測量值小于25Ω.

        (D)歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長,雖能完成調(diào)零,但測量值將略偏大.

        其中第(2)題參考答案為(D),筆者認(rèn)為該選項(xiàng)存在不妥之處.(D)選項(xiàng)中“歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長”是想傳遞什么信息呢?干電池的電動(dòng)勢由電極的活潑性差異決定,雖然化學(xué)反應(yīng)過程中的副反應(yīng)及活性反應(yīng)物的消耗會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)勢有所降低,但不很明顯.電池使用時(shí)間長了,因化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果使電解液導(dǎo)電性能下降,電池內(nèi)阻增大.另外,化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體附著在電極表面,減小了電極與電解液的接觸面積,也會(huì)使電池內(nèi)阻增大.因此,電池使用時(shí)間長了,主要是電池內(nèi)阻變大了,而電動(dòng)勢的減小可以忽略.

        歐姆表測電阻的原理是閉合電路歐姆定律,原理如圖2所示.虛線框內(nèi)為歐姆表內(nèi)部電路原理圖,歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)=r+Rg+R0,其中R0為調(diào)零電阻、Rg為靈敏電流表的電阻、r為電源內(nèi)阻.歐姆表測電阻前都要調(diào)零,調(diào)零時(shí)電路如圖3所示.在調(diào)零時(shí)通過調(diào)節(jié)調(diào)零電阻R0的阻值,使歐姆表指針滿偏,此時(shí)靈敏電流計(jì)的滿偏電流可見,調(diào)零后歐姆表的內(nèi)阻.電池用舊后,雖然r改變了,但通過調(diào)零這一步驟,調(diào)零電阻R0也變了,歐姆表的內(nèi)阻不會(huì)改變.因此,歐姆表內(nèi)電池內(nèi)阻的變化,不會(huì)對(duì)歐姆表測電阻帶來影響.

        圖1

        圖2

        圖3

        電池的電動(dòng)勢的變化對(duì)測量有什么影響呢?如圖2所示,測量電阻時(shí)流過歐姆表的電流由于測量前有調(diào)零這一步驟,所以變.因此,當(dāng)E變大時(shí)I變大,指針偏轉(zhuǎn)角增大,讀得的電阻值變?。划?dāng)E變小時(shí),I變小,指針偏轉(zhuǎn)角減小,讀得的電阻值變大.

        課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于歐姆表的使用技能的要求是會(huì)使用歐姆表測電阻,側(cè)重于掌握使用方法,所以學(xué)生往往對(duì)原理不是很清楚.如果有些考生不理解調(diào)零的作用,基于舊電池內(nèi)阻變大,而電動(dòng)勢不變的觀點(diǎn)出發(fā),根據(jù)公式I=,當(dāng)R變大時(shí),I變小,指針偏轉(zhuǎn)角減小,讀得的內(nèi)電阻值變大.雖然選出答案(D),但其分析過程確是錯(cuò)誤的,因此,該題的區(qū)分度不高.

        因此,筆者認(rèn)為該題的欠妥之處:(1)過分強(qiáng)調(diào)了舊電池的電動(dòng)勢減小這一變化,與現(xiàn)實(shí)中舊電池電動(dòng)勢變化很小不太協(xié)調(diào).(2)超越了課程標(biāo)準(zhǔn)要求,考查方向從技能要求上的“會(huì)”使用,轉(zhuǎn)向了對(duì)原理的深層次理解.(3)優(yōu)秀學(xué)生從科學(xué)的分析出發(fā)得到正確答案,部分學(xué)生從錯(cuò)誤的分析出發(fā),也可能選出同樣的答案,使該題的區(qū)分度下降了.

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