一道有關理想變壓器題目的分析探討

李淑淑 劉娟茹

(西安市第一中學 陜西 西安 710082)

(收稿日期：2015-09-24)

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短文薈萃

一道有關理想變壓器題目的分析探討

李淑淑 劉娟茹

(西安市第一中學 陜西 西安 710082)

(收稿日期：2015-09-24)

變壓器部分的知識作為高考中一大考點在歷年的高考題目中都有出現，如2015年的理綜新課標· 全國卷Ⅰ中就有一道關于變壓器的題目，其中涉及到理想變壓器原、副線圈電流、電壓轉換及功率的計算問題.而筆者在教學過程中發現一些學生對有關變壓器知識點的認識并不到位，因此特選出一道典型題目進行剖析整理，以加強學生對本部分知識的清晰理解.

【題目】如圖1所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R.開始時開關S斷開，當S接通時，以下說法中正確的是

A.副線圈兩端M，N的輸出電壓減小

B.副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降增大

C.通過燈泡L1的電流減小

D.原線圈中的電流增大

圖1

相當多的學生對此題的推導思路如下：原、副線圈的匝數比不變，則輸出電壓不變，開關S由斷開變為閉合導致并聯支路增多，于是副線圈中電流增大，輸電線分壓增大，副線圈支路分壓減小，考慮到匝數比不變，則原線圈電流增大.于是可以推斷出答案為B，C，D.

推導過程看似合理并無不妥之處，但絕大多數學生對本題的認識只是止步于此，并沒有深挖此題考點和嚴密的知識邏輯.而有些學生會進一步思考：既然副線圈中電流增大，那匝數比不變則又引起原線圈中電流增大，再考慮能量守恒，功率不變，那么輸入電壓豈不是減小了？從而會引起輸出電壓減小，選項A應該對才是.

怎么回事呢？其實該學生對本問題的進一步深究和思考是值得推崇的，但他對知識點并未理解周全，能量守恒和功率不變并不矛盾，能量守恒以致輸入功率和輸出功率相等，但并不代表功率始終不變.由于輸入電壓不變，匝數比恒定，故輸出電壓不變，而副線圈中電流增大的原因在于S閉合導致副線圈回路總電阻降低，從而引起電流增大(閉合電路歐姆定律).很明顯，輸出功率增大了，而對于理想變壓器，有P入=P出，故輸入功率也相應增大，輸入功率增大的原因是輸入電流增大了，輸入電壓并未發生變化.對此，本道題目才算完成了整個邏輯思路的梳理.

大多數學生做題僅僅止于做對，不求甚解，對本道題理解不夠透徹，欠缺完整考慮，忽略了理想變壓器供由需決定的特點，副線圈消耗多少功率，原線圈就會輸入多少功率，輸出功率始終和輸入功率相等.電網供電、遠距離輸電也是類似的道理.

通過做題訓練可以鞏固對物理知識的理解，但不能不求甚解、止于做對，一定要力求甚解.在課堂上只有理解和學會知識點的最初原理模型，才能在做題應用中，達成真正的理解和貫通.