科學性：命題的應然追求

張莉芳

【摘要】科學性不僅是命題者的基本追求，更是命題的基本要求.本文結合三則例題，分析與探討一些命題的失真，以期能引起教師命題的重視.

【關鍵詞】科學性；命題；初中物理

科學性不僅是命題者的基本追求，更是命題的基本要求.縱觀近年來的一些物理試題，卻總會發現一些不科學的題目，甚至問題已經被指出，教師還在一錯再錯，大量引進使用，以下結合幾則典例做一分析探討.

例1在六月底，小英檢查了家里的電能表，其示數如圖1甲所示.在七月底小英又檢查了家里的電能表，其示數如圖1乙所示.則她家在七月份消耗的電能是______kW·h；已知小英家所有用電器的功率之和為3.6kW，那么在她家用電器全部正常工作時還可以接入______W正常工作的其他用電器.現在有一臺飲水機，它的銘牌已經看不清.如果將這臺飲水機連接到小英家的電能表上，正常工作3min.小英觀察到電能表的指示燈一共閃爍了160次.可以推知這臺飲水機的額定功率是______W.

分析 粗看此題似乎沒有問題，其實問題存在于對電能表銘牌參數的錯誤理解.一般的電能表都標有兩個電流值，例如10（40）A；在最初不同的教材中，對這兩個電流值有不同的說明，具體而言，即在計算電能表允許同時接入的用電器的最大總功率時，有的教材認為額定電流是10A，而有的教材認為額定電流應該取40A.隨后，各種版本的教材基本統一了認識，都將10A稱為標定電流值，即基本電流.基本電流由電能表啟動電流所決定，電能表的啟動電流是它可以連續轉動時的最小電流.如，20級的電能表啟動電流是標定電流的0.5%.40A可看成是額定最大電流，它是電能表滿足標準規定準確度的最大電流.所以，計算電能表允許同時接入的用電器的最大總功率時，要使用額定最大電流.需要注意的是，其實即使再接入更大一點的功率，電能表也不會被燒壞，只是測量誤差較大而已.

在爭議沒有解決前，一些教師為了避免爭議，出這類題目時，如本題一樣只給出一個電流值，其實這種做法更不可取.因為通過電能表的額定最大電流可高達其基本電流的兩倍、三倍、四倍，有的高達八倍，因此，一般電能表都需要標兩個電流值.而如果電能表只標一個電流值——基本電流，只能說是其額定最大電流達不到兩倍的基本電流但是并不是說電能表的額定最大電流就等于基本電流.因此，這種試圖簡化問題，避免爭議的做法不符合實際，并不可取.本題出現的問題已經被多次探討、爭議，教師應引起高度關注，在引用或借用時，要倍加小心，以免引起命題的失真，失去命題的效度.

例2 小強使用實驗探究相關熱現象：

（1）在探究“冰融化時溫度的變化規律”時，小強使用了“水浴法”，對冰進行加熱，目的是讓冰_________；根據圖2甲，冰是_________（選填“晶體”或“非晶體”）.

（2）小強在做完上面的實驗后，又使用其他實驗裝置探究“水沸騰時溫度變化的特點”.在加熱一會兒后，燒杯中水的溫度明顯升高了，這是通過______方式增加水的內能.如圖2乙，水的沸點沒有達到100℃，原因可能是此時的大氣壓強______ （選填“高于”“等于”或“低于”）一個標準大氣壓.

（3）根據兩次實驗的圖象，冰在融化過程中和水在沸騰過程中具有的共同點是_________ .

分析 本題的不科學之處在于所給熔化圖象的數據與實際相差太大.真正做了熔化實驗，不難發現，題目所給的數據太假，冰的融化時間才相當于水升高10℃需要的時間，這時間過于短，與實際情況相差甚遠.那么實際的熔化時間有多長呢？冰的熔化熱約為λ=3.36×10⁵J/kg，據此計算可得冰融化吸收的熱量可使同樣質量的水升高的溫度大約是

.所以如果認為相同時間吸熱相同的話，實驗中冰融化的時間應該等于水升高80℃的時間，而題目中，冰融化的時間等于水升高10℃的時間，顯然太短，與實驗的實際情況嚴重不符.冰熔化實驗的數據失真問題，以前是命題不科學的重災區，盡管后期考題中減少了類似的數據失真問題，但還存在不少的問題，應引起教師的高度重視.

例3 某同學測量小燈泡的電阻時，他使用了如圖3電路，電路中的電源電壓是定值為6V.已知小燈泡的額定功率是3.8W.

（1）該同學檢查電路，確保電路中不存在問題，開始閉合開關做實驗.他向左慢慢移動滑動變阻器的滑片.在這個過程中電流表和電壓表示數變化的情況為______.

（2）該同學移動滑片，記錄數據：如表1.

根據第1次實驗中的數據，小燈泡的電阻R=______Ω.

（3）由數據可知：電阻變大時，小燈泡變亮，這說明了小燈泡的電阻和______有關.

（4）電壓表有兩個量程，分別為0～3V、0～15V.如果在0～3V量程時正常工作，在0～15V量程時出現故障無法使用.那么在不增加或者減少器材的條件下，如何測量小燈泡的額定功率？請設計實驗，寫出關鍵的調整步驟：______.

分析 本題的錯誤在于簡單地認為小燈泡兩端電壓和滑動變阻器兩端電壓的和等于電源電壓，而實際上，電源存在內阻，電流表、開關、導線都有電阻，所以實驗中當U_P=U-U_L時，燈泡兩端實際電壓要小于其額定功率，而且實驗誤差較大，利用這種方法測量電功率（電阻）有失偏頗.

總之，科學性不僅應該是命題者的基本追求，更應該是命題的基本要求.命題者在加強學習的同時，應加強其責任意識，以減少命題的失誤，使命題更具效度.

參考文獻：

[1]許諾.關于標定電流與額定最大電流的爭論[J].物理通報，2012（12）：102-103.

[2]沈金林.對物理命題中若干典型錯誤的解析——兼議物理命題的科學性問題[J].物理教師，2006（02）：11-12+14.