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关于2014年全国高考理综新课标II卷物理21题的讨论王国勇（沈阳市东北育才学校 辽宁 110179 ）摘 要： 2014年全国高考理综新课标II卷物理多选题21题，是有关变压器的问题比较难的是输出端带有二极管题目的答案给出了两个，笔者认为其中一个选项是错误的这个选项说的是什么，怎么错的呢？本文将详细解释关键词：高考 变压器 二极管 功率 电流有效值2014年全国高考理综II卷物理试题第21题：图1如图1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. 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:n2B.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，电流表的读数加倍答案给出的为BD,关于D选项个别人给出的解释为在一个正余弦的周期内，若去掉二极管，电流的时间会加倍，所以一个周期内功率加倍，即功率加倍对应输入端电压不变，所以电流增倍，才能输入功率加倍，因而选D。

笔者认为，D选项有错，若果这种解释成立就会出现矛盾首先讨论电阻两端电压，电流有效值的变化.符号定义，输入端原线圈瞬时值电压 ；输出端副线圈瞬时值电压 ； 电阻两端瞬时值电压 ；输入端原线圈瞬时值电流 ；输出端副线圈瞬时值电流； 电阻两端瞬时值电流；（相应最大值、有效值用大写）先求通过电阻的电流有效值， 即流过副线圈电流：无二极管时副线圈侧电流有效值: 可以得到电阻的功率由此得到电阻功率前后变化关系；若按原答案思路继续给出解析的话，对应输入端电压不变，所以电流增倍，才能输入功率加倍同样算法就会有副线圈输出端电压始有无二极管形式不变，推得输出端功率增加为原来2倍，就会有副线圈电流增加2倍这样子就会使得串联电路的电流增加为原来 2倍和倍的矛盾问题出现在，输入端输出端电压有效值和电流有效值不能直接相乘 ，因为一个周期内有一半时间电压电流不是同步的，用分段有效值求解或瞬时值积累相加就会避讳这个问题了下面讨论一下瞬时值变化规律有二极管时，电流时有时无，瞬时值 、 是始终存在的满足: ; 理想变压器功率满足 有倍对应这里面若不清楚我们得出原副线圈电流电压的对应图像我们以一个周期为例，明确在无二极管或者单向导通的状态下有“两个同时”：输入端或输出端 电流电压同相位同时最大，同时最小；缠绕方式未知不影响输入和输出的同时最大最小，左右两侧同时最大最小。

详见《新概念物理教程-电磁学》p365,赵凯华 陈熙谋 著）这样得到有二极管时各位置电压电流瞬时值图像，如图2所示无二极管时电流电压都为完整波形略掉）输入端电压 T/2 T输出端电压 T/2 Tu2Otu2Ot电阻两端电压ucdOtT/2T输入端电流i1OtT/2T副级线圈电流i2OtT/2T电阻两端电流icdOtT/2T图2无论有无二极管，输入端电流最大值 由瞬时值关系得到是定值无二极管完整波形输入的电流有效值为 ,通过前面讨论可以知道，有二极管时输入端电流的有效值由热效应定义可得：得到证明那么会不会使得输入端功率变化出现矛盾呢？不会的因为输入端电压有效值和电流有效值不能直接相乘，求电流做功，必须分段加和计算电功或者积分计算一个周期的功，进而输入求功率分段加和计算：积分方法：都可以得到不矛盾结果，无论通过电流的波形图计算有效值，还是由 计算输入端的电流有效值都增加为原来倍因此本题目D选项不应为正确选项参考文献：《新概念物理教程-电磁学》p365,赵凯华、 陈熙谋著全文总字数 1551字（计算空格）作者：wang guo yong 工作单位：东北育才学校 地址：辽宁省沈阳市浑南新区世纪路41号 邮编110179；Email:wangguo96@。