对一道物理中考题产生的疑问  

  在备战2012中考的过程中,我遇到了一道来自山西省的2011年物理中考题:
  
  如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S自动断开,电子秤无示数。则下列判断正确的是[      ]
  A.电子秤的刻度表是一个电流表,它的示数越小说明所称物体质量越大
  B.电子秤的刻度表是一个电压表,它的示数越大说明所称物体质量越大
  C.电子秤的AB部分是一个滑动变阻器,且A端为绝缘体
  D.电子秤所称物体的质量越大;消耗的电能越少
  
  
  对于这类电表改装另作它用的问题,学有余力的同学应该并不陌生。它的基本原理就是一个变相的滑动变阻器在压力、温度、风力、光照等因素的影响下改变阻值,促使电压表或电流表的示数发生变化。就本题来说,电子秤刻度表是一个电流表,AB部分相当于滑动变阻器,物体质量变大时,接入的电阻变小,电流表示数变大。因此,很容易判断选项A、B、D均不正确。但标准答案C,我认为也有疑问。
  电子秤刻度表的本质虽然是电流表,但既然另作它用,表盘刻度当然需要重新标定。零点在哪里?刻度是否均匀?都是题目中常见的问题。我们来看C选项,若A端为绝缘体,则秤盘不放物体时电路处于断开状态,刻度表确实没什么动静。但是,放了物体之后呢?题目并没有说明绝缘区域的大小,那么无非是两种情况:
  首先,假如绝缘区域有一定的长度,那么“启动”此电子秤显然需要一定的阈值,即当秤盘中的物体足够重,使得滑片P移出绝缘部分时,刻度表指针突然摆到某个位置,这个位置的刻度可标定为此时盘中物体的实际质量。但这样的设计也很奇怪,阈值之下全部显示为0实在是个不能容忍的缺陷。
  那么只好换做另一种情况:绝缘区域的长度很小,可以忽略不计。但如果是这样,理论上只需在秤盘上放一点点东西,电路就会突然接通,电子秤刻度表,也就是电流表的指针也会随即突然摆动到某个位置。按照这种设计,此时指针所处的位置才是电流表改装为质量表后的0刻度位置。这样的电子秤也很奇怪,什么都不放时指针在最左边(电流0刻度处),放了一点点东西之后又突然摆到质量0刻度处,之间的部分不知道如何处置才是。
  由此分析,只有第三种设计才是合理的:A端不是绝缘体。此时质量表的0刻度位置和上一种情况几乎相同,即电流表上的指针位置。闭合电子秤开关S,指针摆到质量0刻度处,随时待命。断开S,指针回到电流0刻度处,电子秤处于关闭状态。
  由于题面中的“电子秤刻度表示数为0”并没有说清是电流0刻度还是质量0刻度,而A端是绝缘体又无法得到合理的应用结果,故C选项也不正确,此题应再斟酌。
  在物理课上,我经常鼓励学生要多和老师较真,甚至抬杠,以培养自己思路的严谨性。慢慢他们会发现,大考试中的题目确实非常经得起推敲。但这道题目着实让我眼前一黑,但愿北京的考试中不会出现类似这种让好学生不知所措的题目。
日期:2012-01-10    
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