解题的思维过程比结果更美——探讨第34届全国中学生物理竞赛预赛第8题的解法

(四川省成都市玉林中学，四川 成都 610041)

第34届全国中学生物理竞赛预赛试卷第8题题目为：某一导体通过反复接触某块金属板充电。该金属板初始电荷量为6μC，每次金属板与导体脱离接触后，金属板又被充满6μC的电荷量。已知导体第一次与金属板接触后，导体上带的电荷量为2μC；经过无穷次接触，导体上所带的电荷量最终为__________。

参考答案是3μC。这是一道填空题，考试结束后，笔者找了一些学生进行了解，发现不少学生的答案正确，但问他们的解法时，回答出乎预料，他们答道：经过无穷次接触，最终金属板和导体各分一半，所以导体上所带的电荷量最终为3μC。真是这样简单就解出来了？

由题干可知，根据第一次接触达到静电平衡时两者的电荷量关系可知，导体带了2μC，金属板带了4μC，所以在接触过程中，导体和金属板的电荷量分配比例不是1∶1的关系，而是1∶2的关系，这种电量分配关系在以后的接触过程中是不变的，所以学生的分析存在问题。

1 从金属板上迁移到导体上的电荷量随着接触次数变化的函数关系

由于导体和金属板的结构是不变的，所以每次接触后，电荷分配比例始终不变。

第1次：Q导体1=q。

……

2 从金属板上迁移到导体上的电荷量随着接触次数变化的图像关系

图1

图2

3 结语

通过这道试题提示教师在平时的教学中，要多关注学生的解题思路，因为学生用了错误的方法也可能得出正确的结果。同时也提醒教师在出题时要注意数据设置的严密性，不然该题的检测效度就降低了。总之，要让学生感受到解题的思维过程比结果更美。