对一道高考题答案的质疑与验证

陈博文

(山东省宁阳一中2015级(25)班 271400)

2014高考全国新课标Ⅱ卷第21题如下：

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

参考答案为BD，其中对D选项的解释为：

输入电压U1不变，根据得电流表读数加倍，D正确．

而班内部分同学的另一种解法为：

整流前的交流电流为正弦交变电流，经过二极管整流后变为半波整流电流，如图2所示.

以上两种方法确得出不同的结论，到底哪一种解法正确呢？

我认为D选项是错误的，参考答案有问题.以下是我的一些观点及结论，同大家商榷.

一、理论推导

1.试题中交流电流表的示数是什么值

对于交流电，不同构造原理的交变电流表的所测的值也不同.交流电表分为磁电式、电磁式和电动式三种，其中磁电式电流表只能测正弦交变电流的有效值，电磁式和电动式可以测量任意电流的有效值(其原因后面解释).此处暂且按高中物理新课标3-2第35页所指“交流电表的示数是有效值”，认为试题中交流电流表的示数是有效值.

2.在交变电流中，P=UI并非在任何交流电路中都适用

其一，P=UI只适用于计算纯电阻电路的实际功率，它是P=UIcosθ的θ=0的特殊形式，θ为电压和电流的相位差.若是非纯电阻电路，例如元件是一个纯电感，由于电流滞后电压，故虽然U和I都不为零，但其实际功率却为P=UIcos0=0.如果此时再用P=UI则大错特错了.故P=UI在交流电路计算中不是万能的.

2.一点想法

2014年高考距今已三年，但我发现各种学习资料上均将上述错误的参考答案沿用至今，甚至网上也鲜有提及此错误，是否缺少质疑精神?

另外，呼吁同学们在学习物理的时候千万不能生搬硬套公式，要学会活学活用，避免刻舟求剑，盲目扩大其适用范围.

参考文献：

[1]张大昌，彭前程，张维善.高中新课标物理选修3-2[M]. 北京：人民教育出版社，2006.

[2]海角天涯1994.关于交流电压表测有效值的问题[DB/OL]. http: / / www.docin. com/ p -1001795772. html.