以點帶面，收獲一片

陳慶賀

【摘? ?要】一輪復習考學生，二輪復習考老師。高考二輪復習，時間緊、任務重、考試多、信息亂，如何通過短短的一兩個月時間，更加高效地幫助學生把書讀薄，把知識系統化、綱領化，如同漁網一樣，撒得開、收得攏，是對老師教學智慧和專業能力的重大考驗。本文以“二極管”為例，利用簡單的物理模型，巧妙地串聯起相關物理知識，既注重對學生基本知識與基本技能的訓練，又注重對學生思維品質與解題能力的提升，以期實現二輪的有效復習。

【關鍵詞】二輪復習;物理模型;二極管

“二極管”在粵教版教材中一共出現過兩次，第一次是在物理選修3-1《第二章 電路》的第四節“認識多用電表”中的一個學生實驗“判斷二極管的質量和極性”，通過實驗來讓學生了解二極管的單向導電性;第二次是在物理選修3-2《第三章 傳感器》的第四節“用傳感器制作自控裝置”中的“資料活頁”。雖然“二極管”在教材中的戲份不多，但是由于二極管在各種電子產品中廣泛存在，與我們的日常生活息息相關，物理學科核心素養要求學生能關注生活、關注科技進步，所以“二極管”在高考題中也時有出現，包括2013年廣東理綜卷的第36題、2014年全國卷的第21題、2015年山東理綜卷的第19題等，雖然難度不是很大，但是由于老師重視不夠、學生感覺陌生，所以得分率較低。

在高中階段，通常把具有單向導電性的二極管視為理想二極管，即認為二極管的正向電阻為零、反向電阻無窮大，這個特點使得二極管在電路中具有豐富的應用。在高三二輪復習中，可以充分利用二極管的單向導電性，巧妙地設計例題，層層深入地挖掘二極管的應用，不僅能夠把大量電學知識串聯起來，而且在解決問題時還能直面問題的本質，考驗學生對核心知識的掌握程度，對提升學生的思維品質極有幫助。

例1.如圖所示的電路中，電源內阻不計，二極管可視為理想二極管，燈泡的額定電壓等于電源電動勢。則開關閉合后，小燈泡能正常工作的是（? ?）

設計意圖：這道題目是關于二極管的簡單應用，側重考察了二極管的單向導電性，加深學生對直流電路中串、并聯知識以及對斷路、短路的理解。難度不大，純屬熱身問題。答案選AC。

例2.如圖所示，D是一個理想二極管，平行板電容器AB內部原有一帶電微粒P處于靜止狀態。當兩極板A和B間的距離增大的瞬間（兩極板仍平行），帶電微粒P的運動情況及電容器兩極板間電壓和兩極板上帶電量的變化情況是（? ?）

A.帶電量減少

B.因與電源相連，所以電壓不變

C.電場強度增大

D.P仍靜止不動

設計意圖：在這道題目中，涉及了直流電路與平行板電容器的相關知識，屬于“電容器動態分析”這一內容。因為學生對“電容器的動態分析”的分析流程應該比較熟悉，所以題目初看起來難度不大。但是正因為如此，如果學生只是簡單地記憶了結論“電容器跟電源相連時電壓不變”，就很容易誤選了B選項從而導致整個題目失分。實際上，由于二極管具有單向導電性這一特點，當電流從a流向b時，電容器與電源相連，兩極板間電壓不變，電容器的帶電量會增加;當電流“想”從b流向a時，二極管截止，相當于開關斷開，電容器的帶電量不變。因此，電容器兩板間的帶電量只能增加不能減少。正確答案為D。此題還可以把條件作出如下改動：（1）“當兩極板A和B間的距離減小的瞬間（兩極板仍平行）”（選BC）;（2）“當兩極板A和B錯開一些的瞬間（極板間距離不變，兩極板仍平行）”（選C），以供學生進一步鞏固相關知識。

例3.圖中T是繞有兩組線圈的閉合鐵芯，線圈的繞向如圖所示，D是理想二極管，金屬棒ab可在兩金屬導軌上沿導軌滑行，磁場方向垂直紙面向里。若電流計G中有電流通過，則ab棒的運動可能是（? ?）

A.向左勻速運動

B.向右勻速運動

C.向左勻加速運動

D.向右勻減速運動

設計意圖：利用二極管，把知識從直流電路引向電磁感應。在題目中，二極管只是起著判斷感應電流方向的作用，但借助這一特點，題目主要考察學生對“產生感應電流的條件”以及“右手定則”“楞次定律”等重點知識的理解，綜合性比較強，學生不認真審題的話，容易被題目嚇懵。正確答案為C。

例4.如圖為小型旋轉電樞式交流發電機的原理圖，N匝矩形導線框以角速度ω在磁感應強度為B的勻強磁場中繞軸OO勻速轉動，線框面積為S，線框的電阻、電感均不計，外電路接有電阻R、理想交流電流表 和二極管D。二極管D具有單向導電性，即正向電阻為零，反向電阻無窮大。下列說法正確的是（? ?）

A.交流電流表的示數I=

B.一個周期內通過R的電荷量q=

C.R兩端電壓的有效值U=

D.圖示位置電流表的示數為0

設計意圖：繼電磁感應后，再次利用二極管引出交變電流的相關知識。在這道題目中，仍以二極管的單向導電性作為切入點，通過分析可得，用下圖所示的波形圖來表示外接電阻R兩端電壓的瞬時值。通過題目，有效地考察了對交變電流有效值的定義與非正弦式交流電有效值的計算方法、交流電路中“四值”的應用以及電荷量的計算方法。

例5.如圖所示電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數比n：n=22：5，原線圈接u=220sin100πt（V）的交變電流，電阻R=R=25Ω，D為理想二極管，則（? ?）

A.電阻R兩端的電壓為50V

B.二極管的反向耐壓值應大于50V

C.原線圈的輸入功率為200W

D.通過副線圈的電流為3A

設計意圖：借助二極管的單向導電性，把交變電流與理想變壓器相結合，特別是考察了學生對交變電流有效值計算的理解，即題目中的D選項。交變電流的“有效值”是這樣定義的：如果交流電與某一直流電通過同一電阻，在相同的時間內所產生的熱量相等，則這個直流電的電流、電壓值就分別稱為相應交流電的電流、電壓的有效值。在定義中一定要保證“三同”：同一個電阻，相同的時間，發熱量相同。大部分學生在計算時未能正確把握其中含義，只是生搬硬套地使用公式，則容易把副線圈的電流錯算成A。正確答案應該為BD。

例6.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數比n：n=22：1，原線圈接在電壓有效值為220V的正弦式交流電源上，副線圈連接理想電壓表V、交流電流表A、理想二極管D和電容器C。下列說法正確的是（? ?）

A.交流電壓表的示數為10V

B.電容器不斷充電和放電，所帶電荷量不斷變化

C.穩定后電流表的讀數為零

D.穩定后電容器兩極板間的電勢差始終為10V

設計意圖：把二極管再次與電容器相結合，綜合考察學生對二極管單向導電性與電容器充、放電的理解，也考察了學生對直流含容電路的處理。解答此題常見錯誤主要有二：一是認為交流電壓表的示數與穩定后電容器兩極板間的電勢差相等，AD只能選擇其中之一;二是認為電容器接交變電壓，應該會不斷充電和放電，所帶電量會不斷變化，電流表讀數不為零。其實，在本題中，由于二極管具有單向導電性，相當于使電容器C處于一直流電路當中，電容器只能充電，穩定后電容器兩極板間的電勢差始終為副線圈輸出電壓的最大值10v。正確答案為ACD。

綜上所述，通過二極管這一電子元件的單向導電性，把《電路》《電場》《電磁感應》《交變電流》等章節的重點、熱點知識有機地串聯起來，引導學生重視對物理情景的細致分析、對物理模型的靈活建構、對物理概念的準確理解、對物理規律的精確把握、對物理方法的深入體會，培養了學生正確、靈活地運用所學的物理知識來解決實際問題的能力，實現從“解題”到“解決問題”的轉變，從而不斷地促進和培養學生的物理學科素養，真正地使二輪復習更加有效、更加高效。