对一道全国理综高考题的质疑

穆善忠

(山东省梁山县第一中学，山东 济宁 272600)

对一道全国理综高考题的质疑

穆善忠

(山东省梁山县第一中学，山东 济宁 272600)

高考例题；理想变压器原；副线圈；二极管；输出功率；有效值的计算方法；相量计算法则；有功功率P和视在功率S

在近期教学过程中，本人在使用一道高考题作为例题讲解时产生了疑惑：

一、原题分析

图1

(2014全国理综Ⅱ)如图1，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.原线圈通过理想电流表A接正弦交流电源，一二极管和阻值为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、质疑辩解

这道题的原答案为BD，但笔者认为D选项是错误的.

原题解析基于以下理论：

若计算两种情况下电阻R上发热功率，可先计算在一个周期内产生的热量Q和Q′

若由公式P=UI可得，变压器的输出功率

一般认为，电阻上的功率变为原来的二倍，二极管上不消耗功率，为什么总功率不是原来的二倍呢？

图4

其次，分析输出电路中各部分的电压波形，U2即为Ucd，Ucd波形如图4所示，由图示波形可计算电压有效值：

从上述结果我们发现：

由上述分析可以看出二极管的电压与电阻上的电压不是同时出现，可以认为他们的相位不同，因此，电压的有效值不能直接相加，而计算功率时，也不能直接用公式P=UI来计算.

考虑到电压的相位不同，处理这个题目就应该使用相量计算法则.

在二级管未被短路时，因为：

图5

S=UI

可以得出，输出的有功功率与电阻上的功率相等

[1]邓晶. 2011-2013年全国高考理综(课程标准卷)生物试题的分析与思考[D].辽宁师范大学,2014.

[2]臧宁. 2010-2012全国高考理综卷中物理试题的能力评价功能研究[D].河南大学,2013.

[3]李金海,杨松,曾兵芳. 2007～2012年高考理综全国卷电化学试题统计分析[J]. 教育测量与评价(理论版),2013(05):55-58.

[责任编辑：闫久毅]

G632

A

1008-0333(2017)25-0065-02

2017-07-01

穆善忠(1973.10-)，男，山东省济宁市梁山县，中学一级教师，本科，从事中学物理教学.