微专题十一 等效电阻法分析变压器问题-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

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11：2= 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402，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=202,升压变压器原，副线圈匝数比 n U 1:2=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3： 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ab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, 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n2,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 U_西 线圈连接，一可变电阻R与该变压器的副线圈 压器的变压规律0,2 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 11 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 在图(b)中等效电阻消耗的功率为P_ R 274 第十二章 交变电流电磁波传感器 A.原线圈两端的电压不变，副线圈两端的电 压不变 B.通过原线圈的电流变大，通过副线圈的电流 变大 。A) C.当R=R,时，R获得的功率最大 A.电压表⊙的示数增大 D当R=() R时，R获得的功率最大 B.电流表@的示数减小 [听课记录] C.电流表@的示数减小 D.变压器副线圈输出的功率先增大后减小 [听课记录] [例2]如图所示，一理想变压器的原线圈匝数 1为1000匝，所加电压为U=220V,串联了 [例4幻加在理想变压器原线圈上的交流电源 一个阻值为r=4Ω的电阻；副线圈接入电路 的电动势为E,内阻为，与副线圈相连的负载 的匝数n2可以通过滑动触头Q调节，副线圈 电阻阻值为R,如图所示.求： 接有电阻R=9Q:"R相当于变压器在原线 12 圈电路中的电阻，当n2取下列哪个值时，R消 耗的功率最大 ( ) (1)原线圈中的电流I1为多大时，负载R上获 得的功率最大，最大值是多少？ (2)负载获得最大功率时，变压器的原、副线圈 A.2000匝 B.1500匝 的匝数比为多大。 C.600匝 D.400匝 [听课记录] [例3]如图是某一理想变压器所在电路的电 路图，交变电源的输出电压U的有效值不变， 电阻Ro、R1已知，①、@、⑨为理想交流电表， 滑动变阻器总阻值为R,原、副线圈匝数比为 大=2，且R,一R=R当滑动变阻器的滑 片P由最上端向下滑动的过程中，下列说法正 确的是 275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