(四川省成都市玉林中學,四川 成都 610041)
第34屆全國中學生物理競賽預賽試卷第8題題目為:某一導體通過反復接觸某塊金屬板充電。該金屬板初始電荷量為6μC,每次金屬板與導體脫離接觸后,金屬板又被充滿6μC的電荷量。已知導體第一次與金屬板接觸后,導體上帶的電荷量為2μC;經過無窮次接觸,導體上所帶的電荷量最終為__________。
參考答案是3μC。這是一道填空題,考試結束后,筆者找了一些學生進行了解,發現不少學生的答案正確,但問他們的解法時,回答出乎預料,他們答道:經過無窮次接觸,最終金屬板和導體各分一半,所以導體上所帶的電荷量最終為3μC。真是這樣簡單就解出來了?
由題干可知,根據第一次接觸達到靜電平衡時兩者的電荷量關系可知,導體帶了2μC,金屬板帶了4μC,所以在接觸過程中,導體和金屬板的電荷量分配比例不是1∶1的關系,而是1∶2的關系,這種電量分配關系在以后的接觸過程中是不變的,所以學生的分析存在問題。

由于導體和金屬板的結構是不變的,所以每次接觸后,電荷分配比例始終不變。
第1次:Q導體1=q。

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圖1

圖2
通過這道試題提示教師在平時的教學中,要多關注學生的解題思路,因為學生用了錯誤的方法也可能得出正確的結果。同時也提醒教師在出題時要注意數據設置的嚴密性,不然該題的檢測效度就降低了。總之,要讓學生感受到解題的思維過程比結果更美。