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2014年高考物理试题(新课标卷Ⅱ)第21题评析

2017-03-07苗芳郭耀忠

新课程·教师 2017年12期

苗芳 郭耀忠

摘 要:本题旨在考查理想变压器,交变电流和二极管等相关知识点,非常好地体现了高考试题立足于教材而不拘泥于教材,对于只有一个副线圈的理想变压器来说P1=P2,但不一定都能呈现为U1I1=U2I2,虽然有=,但=并不一定成立,即流过原副线圈的电流与匝数成反比并不是普适规律。细细品味该试题,平实中有创新,需要考生打破思维定式,更有利于优秀人才的选拔。

关键词:理想变压器;交变电流;有效值;二极管

一、试题呈现

21.(多选)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大;用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则:( )

A.Uab∶Ucd=n1∶n2

B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小

C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大

D.将二极管短路,电流表的读数加倍

二、试题分析

本题考查的基本知识点有理想变压器的原副线圈的功率关系、电压关系、交变电流的有效值;需要突破的难点为二极管对交流电的影响。

在图2中由理想变压的变压规律,有=,Uab=U1,但Ucd≠U2,因为二极管的单向导电性使交变电流只有一半时间通过定值电阻R,如图3,交流电压表的读数Ucd为R两端电压的有效值,根据交变电流有效值的定义,有·+0=·T,可得Ucd=U2,所以≠,Ucd的大小与R的大小无关,所以AC错误。可以通过排除法选出BD的两项。

对于B项,增大負载电阻的阻值R,由P2=可知P1减小,由P1=P2,P1=U1I1,可知I1减小,即电流表的读数变小,所以B正确,该项较容易做出判断。……

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