初中电学“陷阱题”浅析

岳鹏程

(四川省南江县下两中学 四川 巴中 636648)

近年各地中考试题经常会出现一些电学“陷阱题”，此类题目考查的知识难度虽不大，但由于题目提供的信息中往往暗藏“陷阱”以及学生基础知识掌握不牢或粗心大意，便会误入这些“陷阱”，造成解题的失误.因此,在平时的习题教学中有意识设置各种题型、不同层次、不同深度的“陷阱题”，让学生经历陷入“陷阱”——冲出“陷阱”的过程，使学生“吃一堑长一智”，这样既掌握了摆脱“陷阱”的方法，又完善了认知结构，深化了认知过程.下面就初中电学中几种“陷阱题”作简要剖析.

1 利用定势思维设置“陷阱”

学生在解题时要深刻理解好每一个物理概念和物理规律.命题者往往故意利用定势思维精心设置m1与m2的速度或m的径向速度则为“陷阱”，如果学生对题目中相关的物理概念、规律理解不透彻，就无法排除干扰，从而掉入“陷阱”.

【例1】某型号电吹风，电动机和电热丝串联.电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动机线圈电阻为R1，电热丝电阻为R2.将电吹风接入电压为U的电源后，通过的电流为I，消耗的电功率为P，同学们得到了4个关系式.下列选项中，关系式均正确的是( )

①UI>P②P=I2(R1+R2)

③UI=P④P>I2(R1+R2)

A.①② B.②③

C.①④ D.③④

错解：在计算电功率的公式中，总功率用P=UI来计算，发热的功率用P=I2R2来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，误选B.但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的.

解析：电吹风消耗的电功率P是总功率，总功率的大小应该用P=UI来计算，所以总功率P=UI，故①错误，③正确；由题意知，该电吹风中电动机和电热丝串联，电路中电流为I，电吹风中发热的功率要用P热=I2R2来计算，所以总的发热功率为P总热=I2(R1+R2)，因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能，所以，吹风机的总功率要大于发热部分的功率，即P>I2(R1+R2)，故②错误，④正确.

点评：本题利用概念、公式的限制设置“陷阱”这类陷阱主要是针对学生在学习过程中对概念、公式的限制、适用条件不清，因而乱套公式设置的.

2 利用题目条件改变设置“陷阱”

要求学生在读题时，注意分析题目前后条件是否发生变化，不同小题之间的条件是否发生变化.如果发生变化，可能就是“陷阱”，因为条件变化了，某些物理量可能发生变化，解题的思路和方法可能就要随之改变或不变，否则就掉入“陷阱”.

【例2】养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热.图1是某款养生壶及其铭牌，求：

(1)养生壶正常工作时的电阻；

(2)若正常工作时，养生壶加热效率为91%，将1 kg水从20 ℃加热到85 ℃需要多长时间；c=4.2×103J/(kg· ℃).

(3)用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将1 kg水从20 ℃加热到85 ℃，实际用时363 s，通过电能表测得此过程共耗电量为3.726×105J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流多大.(设养生壶的电阻和加热效率不变)

图1 例2题图

错解:(3)在用电高峰，养生壶的实际电功率

电养生壶的实际电功率为826 W，液晶电视机的实际电功率

P=P总实-P实=1 026 W-826 W=200 W

实际电流

解析:(1)由

P=UI

和

得

养生壶正常工作时的电阻

(2)水吸收的热量

Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg· ℃)×1 kg×

(85-20) ℃=2.73×105J

养生壶做的总功

养生壶工作时间

(3)在用电高峰，养生壶的实际电功率

实际电压为

电路实际总电功率

电养生壶的实际电功率826 W，液晶电视机的实际电功率

P=P总实-P实=1 026 W-826 W=200 W

实际电流

点评:本题利用铭牌信息设置“陷阱”，此类题目中铭牌提供的信息较多，必需弄清它们的含义，而有的参数对解题具有干扰作用，必需认真识别.

3 利用隐含条件设置“陷阱”

题目中的已知条件和限定条件呈现方式多种多样，有的用图像、图形呈现；有的用数据呈现；有的用文字呈现.解题时要细心审题，充分挖掘题目中的条件，特别是隐含的条件，才能做出正确的解答.否则就会掉入出题者利用隐含条件设置的“陷阱”.

【例3】如图2所示，电源电压12 V保持不变，小灯泡L的规格为“6 V,3 W”，滑动变阻器的最大阻值为12 Ω，电流表的量程为0～3 A.当开关S1,S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为______Ω，当开关S1,S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是______W.

图2 例3题图

错解:当开关S1,S2都闭合时，L短路，R1,R2并联，电流表的量程为0～3 A.所以，电路中的最大电流为3 A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，整个电路的最大电功率

P大=UI大=12 V×3 A=36 W

电路消耗的最小总功率

P小=UI小=12 V×0 A=0 W

解析:(1)当S1,S2都断开时，R1与L串联，灯正常发光时的电压UL=6 V，功率PL=3 W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI可得，电路中的电流

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压

U1=U-UL=6 V

(2)当S1,S2均闭合时，L短路，R1,R2并联，电流表测量的是干路中的电流，因电流表的量程为0～3 A，所以，电路中的最大电流为3 A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，整个电路的最大电功率

P大=UI大=12 V×3 A=36 W

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，所以，电路中的总电阻

电路消耗的最小总功率

所以，整个电路电功率的变化范围是24～36 W.

点评:本题利用电表量程的限制性设置“陷阱”，此类题目在求电路中的最大或最小电流时，在考虑滑动变阻器可以改变电流时，往往容易忽略电表量程的限制性对电流的影响.

4 利用视角效果设置“陷阱”

有些图形看起来很相似，但是平时就要细心地找出它们的不同点，有些相似图形还存在着本质的不同，找出了不同点，识别了这些图形，也就可以跳出出题者利用视角效果设下的“陷阱”.

【例4】电磁炮是一种先进的动能杀伤武器，它是利用磁场对通电导体作用的原理，对金属炮弹进行加速，具有速度快、命中率高等特点.图3中与此工作原理相同的是( )

图3 例4题图

错解:A.

解析:A和D两个实验装置很相似，一个是用来研究电磁感应现象的，一个是用来研究磁场对电流的作用.如果从实验过程来看，它们还是有本质的区别，磁场对电流作用的实验装置中必须有电源，在电路中产生电流，然后,才会出现磁场对电流作用的现象.选项A电磁感应实验装置中没有电源，故选D.

5 利用“负迁移”设置“陷阱”

某些“经验”会引起学习过程中的“负迁移”，干扰对物理概念和规律的正确理解和掌握，要排除这种干扰，必须养成良好的思维品质，克服思维定势，不能想当然得出结论，否则就会掉入出题者利用“思维定势”设置的“陷阱”.

【例5】如图4所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，当开关闭合时，标有“8 V,8 W”的小灯泡L恰好正常发光；若保持定值电阻R不变，将L换成另一只标有“8 V,4 W”的小灯泡，闭合开关后，小灯泡工作时消耗的实际功率( )

A. 大于4 W

B. 等于4 W

C. 小于4 W

D. 无法确定

图4 例5题图

错解:由于“8 V,8 W”的灯泡L与电阻R串联时，在电路中恰好正常发光，灯泡两端的电压为8 V，所以当“8 V,8 W”的灯泡替换为“8 V,4 W”的灯泡L后，则灯泡两端的电压正好等于其额定电压，正常发光，它的实际功率等于额定功率4 W，选B.

点评:本题利用“误导”设置“陷阱”，此类题目的陷阱是命题者根据学生平常容易出现的模糊或错误认识，以此进行偏轨诱导，以考查学生对知识理解的深度.解答此类题目，学生对所学知识必须深刻理解，并找到与之相对应的“模糊习题”，就能顺利冲出“陷阱”.

综上所述，在解题时我们要做到：

(1)要认真审题，根据题目中提供的条件，准确理解一些物理术语、元器件常识的含义以及隐含的条件，化解题目中的“陷阱”.

(2)要分析、弄清物理过程，分析题目则常从问题、结论来分析条件，运用相关的物理知识沟通条件与问题，分析条件的作用，促使问题向条件转化，从而运用已有的方法、策略或“模型题”来解决问题.

(3)要做好解题后的归纳和总结，反思在解题中暴露出来的问题，归纳解题程序.这样我们的解题能力就能进一步提高.