第2讲 变压器 电能的输送-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

B.变压器两端功率相等，故原钱圈的输入电功率等于输出功乘 3Brw P-U,l2-22×1.4W-96,8W,故B正确： 2R Brw D.变流电的网期T-2红-0.02，支压器不改查交流电的频率， 2R 故D错误.故选B. 【答案】B 2R 对点训练 3Brw 2R 1,选BD支流电的频率为f厂会一50，可知通过电Lr的电流 方向每秒钟变化100次，遮项A错误：开关S闭合之前，次级电 根据电流的热效应可知 U 阻30，次级电流1：一3：开美S闭合之后，次领电阻20，次级 2R 解得I有= 5Br@,故选A 电流'-号：开关S闭合前后次饭电流比为2：3，回交压器初 2R 毁和次级电流成正比，可知开关S闭合前后，电流表的示数之比 考点三 为2：3，选项B正确；开关S闭合之前，通过电阻R1的电流 [例3]【解析】(1)线圈中产生的感应电动势的最大值为 Em=nBSw=100×0.1×0.12×100xV=10xV %-14-号：开关S网合之后：道过电程R的电流一上 高痘电洗的最大维为1。-年一2A =:开关S闭合前后，通过电阻R,的电流之比为4：3，选项C 线国中交变电流瞬时值随时间1变化的关系式 错误：开关S断开时，电阻r消耗的电功率为100W,可知次级电 i=I cos aut=2xcos 100(A) (2)从计时开始，线圈逆时针转过60°的过程中，由平均感应电动 厘、OA-10A.次顿电压有效值U山-1R,+r 流√，√1 势E-:盟手均感应电流为1一取平道址电阻R的电将量为 E -30V,变压器初级电压有效值U,-1山0区V-1O0V,则变压 2 9-1,又△e-BSn60-0:解得q-品C 器原明线固约区数之比为号-品-把-号选项D正角，故 （3)线圈特动过程中电流的有数值为1一会一巨A, 选BD. 电阻产生的热量为Q一1产R1=8πJ. [例2】【解析】由表达式知m-100x,交变电流的频率为∫一子 【答案】(1i=2co100(A)(2)得C(3)8x2 一云一50，故A错送：时线周电选的有效维为1-吕-是A 对点训练 =0.5A,电阻R2两端的电压为：U2'=1R=0.5×16V=8V, N 副钱圈两端电压的有效值为：U2-U2'十U1一20V,副线图电压 5.选ACA.由Um-BaL2,解得线框转动的角逸度w一 正确： 的很大位为：。=动厅，根据上。=兽可得兰-导 B.线祖经过中性面，线框内电流方向改变一次：全属框转动一 周，线框内电流改变两次，故B错误： 20E-巨wM/s,故B正确：由B可知：电压表V的示数为20V,故 100 5 C通过电凰的电特量g=4们× C错送：原线国的电流猛度为：山-兴，-Q25A,原线国的电 又7-景正-曾-些解得g-贤，故C正： 压为：心，--0V,电阻R消耗的功率为：P-(E-U)山 -(44一40)×0.25W-1W,故D正确.所以BD正确，AC错误 电流1景电阻产生的线耳热 U 【答案】BD D.电压有效值U= 对点训练 Q-FRT-UBL: R ,故D错误.故遮AC 2.选DC通过R,电流的有效值为1一巨A-IA, 2 第2讲 副线圈两端电压U=R,=10V, 变压器 电能的输送 通过R电流，脚电流表A的示数为山一 U -0.5A,选项C 知识储备夯基 错误： 1.电源负载互感店 1 P B.副线圈中流过的总电流为=1+13=1A十0.5A=1.5A 2.低电压并联小电流串联 3号RFR(侣)R横酸面积小输电电压 原线图流经的电流即电流表A的示数为I1=0.15A,选项B 思考判断(1)×(2)(3)√(4)×(5)√/(6)/ 错误： 核心考点研磨 A根据-云，原线国两端电压，U一100V, 考点一 所以电压表示数为U=U。一U1=100V,选项A错误： [例1门【解析】AC.由避意可知变压器输入电压的有效值为 D.电源电压的有效值为220V,电压表示数为100V,别R,两端 U,-220Ev-220V. 电压为U=220V-100V=120V,R1两端电压最大值为，120× 2 √2V=120√2V,选项D正确.故逸D. 根据原制线调电压与臣数的关原总一是可得，制线图两瑞电压 [例3]【解析】电压互感器并联在输电线上，故左侧为电压至感 为U-22V. 器，P为电压表，对电压互高器号-与电流豆高器要事联在检 =22A=4.1A 电压表的示数为22V:通过电阻R的电流1=尺=5 电线上批Q方电洗泰用片-大运的电动本P一h山智 由H1I1=2I2得11=0.44A. 故逸D. 电流表的示数为0,4MA,故AC错误： 【答案】D 588 对点训练 3.选AA.P不动，将Q向左移动，则R减小，则次毅电流变大，两 微专题十一等效电阻法分析变压器问题 灯均变亮，故A正确： [例1]【解析】在原、副线圈匝数比一定的情况下，R诚小，副线 B.P不动，将Q向右移动，则R变大，次级电流减小，根据P=UI4, 圈电流I增大，设原线圈电流为11，根据11=I22知11增大 可知次级功率诚小，则变压器的输入功率变小，故B错误： 在交流电源的电压有效值U。不变的情况下，满足U。一11R。十 C,将P沿逆时针方向移动，则次级臣数变大，变压器次级电压变 ,L增大，所以U减小，根-知U,减小，故A错误，B正 大，次级电流变大，次级功率变大，两灯均变亮，故C错误： D.P、Q都不动，断开开关S,则次级电阻变大，次级电流减小，R 猜：把变压器和R等效为一个电阻R',R当作电源内阻，当内、 上的电压减小，则L1电压变大，则L1将变亮，故D错误，故选A 考点二 [例]【解析】A.将变压器和副线圈负载看成一个等效电阻， -是，解得R-(货)广R-(侣)广R故C错送D正确， IR 则有R等一（受）广CR+R),粮据胶姆定徐有U-4,+R车》 【答案】BD 当滑动变阻器的滑片向下移动时，滑动变阻器接入电路阻值变 [例2]【解析】变压器和R的等效电阻为R'-心R,当等效电阻 小，则等效电阻度小，原线图上电流变大，根据变压需的变流规 律可知，副钱圈上电流变大，即电流表示数变大，故A错误：B.由 R与r相等时，R消耗的功率最大，即四R-r,解得-1.5m 于电阻上分压变大，所以变压需原线图愉入电压减小，根据变 1500臣，故B正确， 压器的变压规律可知，副线圈榆出电压减小，即电压表示数减 【答案】B 小，故B错误：C.由于副线图上电流变大，根据P=严R。可知，电 [例3]【解析】作出等效电路图如图所示， 祖R。消耗的电功率变大，故C正确：D.电压表示数与电流表示 数乘积表示变压器的榆出功率，变压器的恰出功率等于输入功 由等效电租法”可知R-(一)广(R十 率，所以P一U一严广，输入功率可能增大也可能减小，故D错 R),滑片P下移，R减小，R减小，别等效电 误，故选C 【答案】C 路甜中的电流一发增大，即电流表四的 [例5】【解析】AB.报据电压匝数关系有六一2 .U_1 示数增大，由变压器电流与匝数关系I11=1知副线图中电 流1，即电流表①©示数也增大，故B、C错误：R。两端电压增大，而 得4-件 R,两端电压，即原线图输入电压U1一U一IR。,别U减小，由电 压与匝数关系知耐线图翰出电压，即电压表⊙示数减小，故C错 将开关S由1合向2，原线周匝数n1增大，则副线图两端电压藏 9R U 小，电压表的示数变小，根据欧姆定律山4一R干R R∠R,∠2 误：滑动变阻器总阻值R≤R,则等效电阻 ,将R 看为变流电源U的内阻，R,看为外电阻，对理想变压器，等效电 得副线图电流减小，所以原线图电路中电流表的示数变小，故A 阻R消耗的功率P即为变压器副线图偷出的功率，当R,一R 错误，B正确： 时，变压器副线图输出的功率最大，在滑片下滑时，R,浅小，P先 ①，原线国两瑞电压一定，瓶摇电压臣其关系品一品可知，刷 增大后减小，选项D正确 【答案】D 线图两端电压一定，电压表的亦数不变，当滑片P向下移，接入 [例4门【解析】(1)负栽R获得最大功率时，电源的输出功率最 U 大。将变压器和电阻R等效为一个整体，变压器的等数电阻为 电阻增大，根据欧姆定律1一尽干瓦，则酚线圈电流减小，所以 原线圈电路中电流表的示数变小，故CD错误，故选B. R-四R,电源的输出功率为P-片R一片·R-E,- 【答案】B 考点三 当一号时，电泽的临出功弟最大，建时尽消耗的功率也是最 [倒们【解折】A根号-是如西-20U-1000V 大，此时的功率为Px一元 所以输电线上的电流为山一西10A: 代入，R=E1一，可得电阻消耗的功率最 (2)将1=2 故A错误： 大时，原、副线图的匝数比为心 B.输电线上损耗的电压为△U-12R数-10×40V-400V,故B R 错误； 【答】(1号 C.输电线上禄耗的功率为△P一I2Rt一10×40W-4000W Ar (2)√R 一4kW,故C正确： 实验十六探究变压器原、副线圈电压与 D.因为U,-U一4U-9600V,降压变压器的原、副线的匝数 匝数的关系 比为是是需-曾成D错院我选心 核心考点研磨 [例1]【解析】(1)在“探究变压器线园两端的电压与匝数的关 【答案】 C 系”实验中，电源应使用交流电源，同时还需要交流电压表来测 对点训练 量电压.故选D, 4.选BA.升压变压器原线圈的电流为1-8000A=20A, 400 兰-血，娄理有心一票U表山一心 (2)对于理想变压器有元一西 输电线电流为2-0×20A-2A 马··钻合题困可知，乙同季的国像是错误的， 输电线上损耗的功率为Pm一修R一80W,A错误： (3)由题意可知，原线图的臣数为西-(11一2)×100-1200， B.用户端的电流为8kW一80W一1U1,解得I:一36A,B正确： 到线图为-(4-0)×100-400. C华压支压层的医数比为号一产-兽.C错保： 所以由于理想变压器原到线圈匝数北为少-1200-3 40011 D.若用户端的用电器变多，降压变压落副线圈的电流增大，降压 说制线圈的电压为心，有号-升，解得U-12V 变压器原线圈电流增大，输电线电流增大，则输电线上损失的功 由于变压器不是理想变压器，会有“漏磁”的情况出现，所以副线 率增大，D错误.故选B. 图的电压表读数应该小于12V,脚有可能是1山.8V.故选C. 589金榜题名 创新高考总复习 物理 第2讲 变压器 电能的输送 考向 1.知道变压器的工作原理，掌握变压器的规律，会分析变压器的动态变化问题；2.理解远 定位 距离输电的原理，会计算线路损失的电压、功率和输送的功率. 知识储备 夯基 闭合铁芯 构造 原线圈（初级线圈）：与 连接的线圈 [思考判断] 副线圈（次级线圈）：与■ 连接的线圈 (1)变压器不但能改变交变 工作 理想变压器 原理 电磁感应中的 现象 电流的电压，还能改变交变 (1)电压关系： 电流的频率。 ( (2)功率关系：P人= (2)理想变压器能改变交变 华本 上=（只有一个削线圈） 电压、交变电流，但不改变 关系 (3)电流关系 功率，即输入功率总等于输 n,l=nz山2+nt(多个刷线圈) 出功率 4)颜举关系：∫m=∫人 (3)变压器副线圈并联更多 自耦变 压器 调压变乐器，如图甲（降乐作用）、乙（升压作用）所示 的用电器时，原线圈的输入 儿 电流随之增大 ( 常见 (4)增大输电导线的横截面 2. 积不利于减少输电过程中 变 内 的电能损耗 ( 器 屯压生感器(n,>n2):把高屯压变成 在高压电路中，如图内所示 (5)高压输电是通过减小输 互感器 电流互感器n,<n2):把大电流变成 电电流来减少电路的发热 在交流电路中，如图丁所示 损耗 输屯 R 示意 发电 用 (6)在输送电压一定时，输 P,U (△P,△U)P,U 图 送的电功率越大，输电过程 中的电能损耗越大.() 输电屯流 =P'.0- UR 3. 电能的输送 (1)△0=U-U 电压损失 (2)△U= (I)△P=P-P 功率损失 2)AP== ()减小R发：由R=p冬知，可加大导线的 减少输电线 上电能损失 采川电阻率的材料做导线 的方法 (2)减小1：在输电功率一定时，根据P=U1, 要诚小电流，必须提高 270 第十二章 交变电流 电磁波传感器 核心考点 研磨 考点一理想变压器的原理及应用 [对点训练] 1.理想变压器的制约关系 1.(多选)(2025·陕西汉中一模)如图所示，变压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝 器为理想变压器，副线圈中三个电阻的阻值大 电压 数比决定，U2=”U1. 小关系为R1=R2=2r=22,电流表为理想交 11 流电表原线圈输人正弦式交流电e=110√2· sin100πt(V),开关S断开时，电阻r消耗的电 原线圈的输入功率P,由副线圈的输 功率 功率为100W.下列说法正确的是 出功率P2决定，P1=P2 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝 电流 数比决定，1=12. 1 A.通过电阻r的电流方向每秒钟变化50次 B.开关S闭合前后，电流表的示数之比为2：3 2.含有多个副线圈的变压器 C.开关S闭合前后，通过电阻R的电流之比 计算具有两个或两个以上副线圈的变压器问 为2：3 题时，需注意三个关系： D.变压器原副线圈的匝数之比为11：3 电压关系：”% ,U__U=… U 角度2原线圈接入负载电阻的变压器问题 功率关系：P1=P2十P3十P4十…十P [例2]（多选）(2025·广东佛山三模)如图所 电流关系：n11=2I2+n3I3+m4I,+…+ 示，理想变压器原线圈a匝数n1=200匝，副 npIn 线圈b匝数2=100匝，线圈a接在u=44√2· 角度1变压器基本规律的应用 sin314tV的交流电源上，“12V6W”的灯 [例1]如下图所示，理想变压器的原线圈接在 泡恰好正常发光，电阻R2=16Ω，电压表V为 u=220√2sin100πt(V)的交流电源上，副线圈 理想电表.下列推断正确的是 接有R=5的负载电阻，原、副线圈匝数之比 为10：1，电流表、电压表均为理想电表.下列 说法正确的是 ( A.交变电流的频率为100Hz B.穿过铁芯的磁通量的最大变化率为2 Wb/s A.电流表的示数为4.4A B.原线圈的输入功率为96.8W C.电压表V的示数为22V C.电压表的示数为22√2V D.R1消耗的功率是1W D.副线圈输出交流电的周期为50s [听课记录] [听课记录] 271 金榜题名创新高考总复习物理 [听课记录] [对点训练] 2.在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值 为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为 10:1,R1、R2、R3均为定值电阻，R2=102, R3=202,各电表均为理想电表.已知电阻R 中电流2随时间t变化的正弦曲线如图乙所 示.下列说法正确的是 [对点训练] 3.(2025·黑龙江大庆期末)如图是一种理想自 耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯 23102) 上，P是可移动的滑动触头.AB间接电压有效 值U恒定的交变电源，输出端接通了两个相 甲 同的灯泡L和L2,Q为滑动变阻器的滑动触 A.电压表的示数为100√2V 头.当开关S闭合，P处于如图所在的位置时， B.A1表的示数为15A 两灯均能发光.下列说法正确的是 () C.A2表的示数为1.0A D.R1两端电压最大值为120√2V 角度3两种特殊的变压器模型 [例3]我国已建成和在建的特高压输电工程 总长度超过4万公里，形成了覆盖全国的特高 压输电网络，这些特高压输电线路有效地连接 了中国西部的能源基地和东部的经济中心，实 A.P不动，将Q向左移动，两灯均变亮 现了跨区域、大规模的能源优化配置，为实时 B.P不动，将Q向右移动，输入功率变大 监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输 C.将P沿逆时针方向转动，两灯均变暗 电线上的电压和电流的大小.因高压输电线的 D.断开开关S,L1将变暗 电压和电流很大，可采用互感器进行测量.如 考点二理想变压器的动态分析 图所示，在输电线路的起始端接入电压互感器 角度1匝数比不变、负载变化的情况 和电流互感器，设电压互感器和电流互感器的 原、副线圈的匝数比外别为k1、k2,两个互感器 1.U,不变，根据密：知，输人电压U决定输 所连的电表的示数分别为U、I,各互感器和电 出电压U2,不论负载电阻R如何变化，U2 表均为理想状态，则下列判断正确的是( 不变. 升压变压器 降乐变压器 不变，负载R变化 12 A.P为电流表，Q为电压表，输送功率 2.当负载电阻发生变化时，I2变化，输出电流I2 为k1k2UI 决定输入电流I1,故I1发生变化. 3.I2变化引起P2变化，P1=P2,故P发生变化 B.P为电流表，Q为电压表，输送功率为和 [例4幻如图所示，理想变压器的原线圈通过电 阻？与输出电压不变的电源连接，刚线圈上接 C,P为电压表，Q为电流表，输送功率为 有定值电阻R。以及滑动变阻器R,电路中的 电流表与电压表均为理想电表，当滑动变阻器 ,P为电压表，Q为电流表，输送功率为 的滑片向下移动时，则 272 第十二章交变电流电磁波传感器 C.将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的 示数变大、电压表的示数不变 AC D.将滑动变阻器的滑片P向下移，电流表的 示数不变，电压表的示数变小 [听课记录] A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大 C.电阻R。消耗的功率变大 D.电压表示数与电流表示数乘积一定变大 [听课记录] [方法指导] 确定原线圈电压山， 原线圈电压U,为定值 ,=光u 确定副线圈电乐U2 由U,=必U,知，若2为定值， 受 U,也为定值若完变化.U,变化 确定副线圈电流I2 是知，R增大时成小 P,=Lt 角度2负载电阻不变、匝数比变化的情况 确定输出功率P2 tP2=I,U,知，I2减小时P减小 Pi=P2 1.U1不变，”变化，故U2变化. 确定输人功率P 由P=P,知，P诚小时P减小 n2 品 确定原线圈电流山， =元知，P诚小时诚小 考点三 电能的输送 改变，负载R不变 1.三个回路（如图） 2.R不变，U2变化，故I2发生变化. FAU- U 3.根据P2=尺，P,发生变化，再根据P=P2, >na U, U. 故P变化，P1=U1I1,U1不变，故I1发生 变化 P: P P [例5]在如图所示的电路中，理想变压器原线 电源阿路 输送同路 用户阿路 圈接入恒定的正弦交流电，电流表、电压表均 (1)在电源回路中，P发电机=U111=P· 为理想表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器， (2)在输送回路中，12=1线=13，U2=△0+U3, 开关S开始接在1端，则下列判断正确的是 △U=I2R线，△P=号R线· (3)在用户回路中，P,=UI4=P用户 2.两个联系 (1)理想的升压变压器联系了电源回路和输送 回路，由理想变压器原理可得， =,P1=P2· 11n1=12n2. (2)理想的降压变压器联系了输送回路和用户 A.将开关S由1合向2，电流表的示数变大， 0=s,P3=P4 回路，由理想变压器原理可得亡一心 电压表的示数变小 I33=I44. B.将开关S由1合向2，电流表的示数变小， 3.一个守恒：能量守恒关系式P1=P线损 电压表的示数变小 十P用户· 273 金榜题名创新高考总复习物理 [例6]如图所示为某一输电示意图，电厂的发 [对点训练】 电机输出功率为100kW,输出电压U1=500V, 4.(2025·兰州月考)风能是一种清洁无公害可 升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:2= 再生能源，风力发电非常环保，且风能蕴量巨 1:20,输电线电阻为40，用户需要的电压 大.如图所示为某风力发电厂向一学校供电的 U4=220V,变压器均为理想变压器，则 线路图，已知发电厂的输出功率为8kW,输出 电压为400V,用户端电压为220V,输电线总 电阻R-20,升压变压器原，副线圈匝数比 U. U 1：n2=1:10,变压器均为理想变压器，下列 说法正确的是 ( A.输电线上的输送电流为250A B.输电线上损失的电压为280V C.输电线上损失的电功率为4kW D.降压变压器的原、副线圈的匝数比为g: A.输电线上损耗的功率为40W =960：11 B.用户端的电流为36A 听课记录] C.降压变压器的匝数比ng:n4=22：1 D.若用户端的用电器变多，则输电线上损失 的功率会减小 请完成提分集训（七十） 微专题十一 等效电阻法分析变压器问题 如图(a)所示，设理想变压器原、副线圈的匝数 由P=P',解得a,b间的等效电阻为R'=”R 分别为1、2，原、副线圈电压分别为U1、U2, n2 副线圈负载电阻为R,我们可以将变压器与负 通过以上的分析可知：在只有一个副线圈的理 载看为一个整体，等效为一个新的电阻R',即 想变压器电路中，原线圈的匝数为1，副线圈 为a、b间的等效电阻，等效电路图如图(b) 的匝数为2，副线圈负载电阻为R,则变压器 所示. 的原、副线圈和负载电阻可以等效为一个电阻 R="R,这个方法叫理想变压器等效电 n 阻法。 [例1]（多选）心电图仪是将心肌收缩产生的 脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可以 (a) 等效为虚线框内的交流电源和定值电阻R。串 设变压器等效负载电阻为R',在图(a)中由变 联，如图所示.心电图仪与一理想变压器的原 0_西 压器的变压规律可，一2 线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈 连接，原、副线圈的匝数分别为1、2·在交流 解得U2=U1 电源的电压有效值U。不变的情况下，将可变 电阻R的阻值调小的过程中 所以负载电阻R消耗的功率为P U号nU月 R niR 在图(b)中等效电阻消耗的功率为P_ R 274