利用等效電阻巧析一道變壓器高考題

林達(dá)彬　林一敏

摘 要：對2014福建高考物理試題第6題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了解決該題目的觀點(diǎn)和方法。

關(guān)鍵詞：等效電阻；變壓器；遠(yuǎn)距離輸電

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）4-0067-2

2014年福建高考物理試題第16題為選擇題，取材于“司南版”高中物理選修3-2第4章第3節(jié)“迷你實(shí)驗(yàn)室”的電路圖，考查了變壓器及遠(yuǎn)距離輸電的有關(guān)知識，不少考生選擇了正確選項(xiàng)，但分析方法是有誤的?，F(xiàn)對本問題進(jìn)行深入探討。

1 試題及答案

圖1為模擬遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)電路圖，兩理想變壓器的匝數(shù)n1=n42R，忽略燈絲電阻隨溫度的變化。當(dāng)a、b端接入低壓交流電源時

A. A1、A2兩表的示數(shù)相同

B. L1、L2兩燈泡的亮度相同

C. R1消耗的功率大于R3消耗的功率

D. R2兩端的電壓小于R4兩端的電壓

本題正確答案為D。

2 錯誤分析得到正確結(jié)果

由于高、低線路輸送的總功率相等，當(dāng)用高壓輸電時，輸送的電流較小，故電流表A1的示數(shù)I1比A2的示數(shù)I2小，選項(xiàng)A錯誤；燈泡L1得到的功率比L2的大，故燈泡L1比L2亮，選項(xiàng)B錯誤；由于I12R是多余的，與題解無關(guān)。

3 深入探討

（1）關(guān)于含理想變壓器電路的等效電阻R等

（2）對本試題的深入探討

探討結(jié)論如下：

①由于k<1，則RL+2R>RL+2Rk2，故IL2

②由于k<1，則RL+2R>RL+2Rk2，故P低

（3）對本試題的正確分析

由以上的探討結(jié)論可知小燈泡L2一定比小燈泡L1暗，選項(xiàng)B錯誤；題中已知RL>2R，又n12Rk，因此A1、A2兩表的示數(shù)I1

參考文獻(xiàn)：

[1]張玉成，尚志遠(yuǎn).處理遠(yuǎn)距離輸電問題的“錦囊妙計”[J].物理教學(xué)探討，2010，（10）：38.

[2]夏志偉.遠(yuǎn)距離輸電的模擬演示[J].物理教學(xué)探討，2011，（11）：73.

（欄目編輯 鄧 磊）