2020届高考物理课标版二轮复习训练题：中档防错10十、二极管在交变电流中的易错点 Word版含解析

 www.ks5u.com十、二极管在交变电流中的易错点

　　交变电流通过二极管会造成半波损失,因此在计算交变电流的有效值或计算能量关系时要注意这一点,是分析解答此类问题的易错点。

典例1　某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知纯电阻R的阻值不随温度变化。与R并联的是一个理想的交流电压表,D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电阻为无穷大)。在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20 sin 100πt(V),则交流电压表示数为(　　)

A.10 V   B.20 V   C.15 V   D.14.1 V

　　答案　D　二极管具有单向导电性,使得半个周期内R通路,另半个周期内R断路,在半个周期内,交流电的有效值大小为U有效=20 V,故一个周期内的电阻发热为Q=T=·,解得U=10 V≈14.1 V,选项D正确。

典例2　如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为5∶1,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,副线圈与二极管(正向电阻为零,相当于导线;反向电阻为无穷大,相当于断路)、定值电阻R0、热敏电阻Rt(阻值随温度的升高而减小)及报警器P(电流增加到一定值时报警器P将发出警报声)组成闭合电路,电压表、电流表均为理想电表。则以下判断正确的是(　　)

A.变压器线圈输出交流电的频率为25 Hz

B.电压表的示数为22 V

C.Rt处温度减小到一定值时,报警器P将发出警报声

D.报警器报警时,变压器的输入功率比报警前小

　　答案　B　由题图乙可知f==50 Hz,而理想变压器不改变交流电的频率,A项错误;由题图乙可知原线圈输入电压的有效值U1=220 V,则副线圈两端电压有效值U2=U1=44 V,设电压表示数为U,由于二极管作用,副线圈回路在一个周期内只有半个周期的时间有电流,则由有效值定义有·=·T,解得U==22 V,B项正确;由题给条件可知,Rt处温度升高到一定值时,报警器会发出警报声,C项错误;因报警器报警时回路中电流比报警前大,则报警时副线圈回路的总功率比报警前大,而输入功率与输出功率相等,D项错误。