第三章 3.变压器 第2课时 变压器的原理及应用-（配套课件）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（人教版）

该高中物理课件聚焦变压器的原理及应用，通过“线圈-铁芯-灯泡”实验情境导入，引导学生基于电磁感应分析工作原理，构建从构造（闭合铁芯、原副线圈）到互感现象，再到理想变压器模型及应用（自耦变压器、互感器）的知识支架。 其亮点在于结合手机充电器、燃气灶点火装置等生活实例，渗透物理观念中的能量与相互作用观念，通过理想变压器模型建构、多副线圈动态分析等例题培养科学思维。采用情境探究、易错辨析、真题衔接等方式，助力学生深化理解，也为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第2课时　变压器的原理及应用 1.了解变压器的构造及工作原理。 2.掌握理想变压器的三个基本关系。 3.理解自耦变压器和互感器的构造特点及应用。 学习目标 01 知识点一　变压器的原理 目 录 02 知识点二　理想变压器的基本关系 03 素养培优 04 随堂选练 教师独具 05 课时作业 01 PART 知识点一　变压器的原理 目 录 　情境：如图所示，把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上， 左边的线圈通过开关连接到学生电源的交流电源的两端，右边的线圈连接 到小灯泡的两端。闭合开关，接通电源时发现小灯泡会发光。 物理·选择性必修第二册 目 录 问题：（1）两个线圈并没有连接，小灯泡为什么会发光？这种设备称为 什么？ 提示：当左边线圈接上交流电源时，左边线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生周期性变化的磁场，根据法拉第电磁感应定律可知，在右边线圈中会产生感应电动势，右边线圈作为电源给小灯泡供电，小灯泡就会发光。这种设备称为变压器。 （2）如果将左边的线圈改接到学生电源的恒流电源上，小灯泡还会发光 吗？为什么？由此说明什么问题？ 提示： 不会；因为左边线圈改接到恒流电源时，左边线圈中有恒定电流，在铁芯中形成稳定的磁场，所以在右边的线圈上不会产生感应电动势。由此说明变压器不能使用恒定电流的电源。 物理·选择性必修第二册 目 录 1. 变压器的构造 变压器由 和绕在铁芯上的两个线圈组成，如图所示。 （1）原线圈：与 连接的线圈，也叫初级线圈。 （2）副线圈：与 连接的线圈，也叫次级线圈。 闭合铁芯　 交流电源　 负载　 物理·选择性必修第二册 目 录 2. 变压器的工作原理 变压器工作的基础是 现象。电流通过原线圈时在铁芯中激发磁 场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变 化的磁场在副线圈中产生 ⁠。 3. 理想变压器：没有 损耗的变压器叫作理想变压器。理想变压器 是一个理想化模型。 （1）变压器线圈无电阻，即不发热。 （2）变压器铁芯无漏磁。 （3）铁芯中不产生涡流。 互感　 感应电动势　 能量　 物理·选择性必修第二册 目 录 【易错辨析】 （1）变压器的两个线圈之间通过磁场联系在一起，两个线圈间是绝缘 的。 （　√　） （2）变压器对交变电流、恒定电流都能起变压作用。 （　×　） （3）变压器既能改变交变电流的电压也能改变其周期和频率。 （　×　） √ × × 物理·选择性必修第二册 目 录 变压器工作原理的理解 物理·选择性必修第二册 目 录 【例1】　〔多选〕关于理想变压器的工作原理，以下说法正确的是 （　　） A. 原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有效 地传送电能 B. 铁芯不用整块金属做成，是为了防止原、副线圈短路，造成危险 C. 变压器不改变交变电流的频率 D. 当原线圈接入恒定电流时，副线圈也有电压输出 √ √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：原、副线圈缠绕在一个闭合铁芯上，是为了减少磁场能的损失，有 效地传送电能，故A正确；铁芯不用整块金属做成是为了防止涡流产生较 多的热量从而烧坏变压器，故B错误；变压器原、副线圈交变电流的频率 相同，故C正确；变压器对恒定电流不起作用，故D错误。 物理·选择性必修第二册 目 录 02 PART 知识点二 理想变压器的基本关系 目 录 　情境：如图所示为某款手机快充充电器的部分参数图片，上面标有“输 入：100～240 V，输出：5 V、9 V”的字样。 40 W充电器参数： 型号：HW-100400C01 输入：100～240 V 50/60 Hz 1.2 A 输出：5 V 2A、9 V 2 A、10 V 4 A Max 问题：图片说明手机充电器是升压变压器的还是降压变压器？ 提示：降压变压器。 物理·选择性必修第二册 目 录 1. 电压与匝数的关系：理想变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈 的 之比，即＝。 2. 两类变压器 （1）降压变压器：副线圈的电压比原线圈电压 的变压器。 （2）升压变压器：副线圈的电压比原线圈电压 的变压器。 匝数　 低　 高　 3. 变压器的效率：变压器的 功率与 功率之比。 输出　 输入　 物理·选择性必修第二册 目 录 【易错辨析】 （1）变压器的输入电压越大，输出电压一定越大。 （　×　） （2）变压器的原线圈匝数越大，输出电压一定越小。 （　×　） （3）实际中变压器的效率一定小于100％。 （　√　） × × √ 物理·选择性必修第二册 目 录 理想变压器的基本关系 各物理量关系 一个副线圈 多个副线圈 电压关系 ＝ ＝＝＝… 电流关系 ＝ n1I1＝n2I2＋n3I3＋… 功率关系 P1＝P2 P1＝P2＋P3＋… 频率关系 f1＝f2 f1＝f2＝f3＝… 物理·选择性必修第二册 目 录 【例2】　（单个副线圈的变压器）（2024·浙江1月选考5题）如图为某 燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出u＝5sin100πt V的交流电， 经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10 kV，就会在打 火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是（　　） A. ＜ B. ＜ C. 用电压表测原线圈两端电压，示数为5 V D. 副线圈输出交流电压的频率是100 Hz √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：原线圈两端电压的有效值U1＝ V＝ V，根据电压与匝数关系有 ＝，变压器副线圈电压的峰值U2max＝U2，根据题意有U2max＞ 10×103 V，解得＞2 000，＜，故A错误，B正确；用电压表测原 线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为U1＝ V＝ V，故C错 误；根据ω＝＝2πf＝100π rad/s，解得f＝50 Hz，变压器不改变频率，则 副线圈输出交流电压的频率是50 Hz，故D错误。 物理·选择性必修第二册 目 录 【考教衔接】 真题 探源 人教选择性必修第二册·P68B组T2： 2.图3-4甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换 为图3-4乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈 上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。 当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属 板间引发电火花进而点燃气体，求： （1）图中开关闭合时电压表的示数； （2）变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？ 图3-4 物理·选择性必修第二册 目 录 衔接 分析 人教选择性必修第二册·P68B组T2和2024浙江1月选考题都以燃气 灶点火装置的原理图为情境，均考查了： （1）理想变压器的基本关系的应用。 （2）交变电流有效值的计算问题。 解题 通法 理想变压器的三个基本关系： （1）电压关系：＝ （2）电流关系：＝ （3）功率关系：P1＝P2 物理·选择性必修第二册 目 录 规律总结 理想变压器的各量间制约关系 电压制约 输入电压决定输出电压：U2＝ 电流制约 输出电流决定输入电流：I1＝ 功率制约 输出功率决定输入功率：P1＝P2 物理·选择性必修第二册 目 录 　图甲中的变压装置可视为理想变压器，负载电路中R＝55 Ω，A、 V均为 理想电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为 110 V，下列表述正确的是（　　） A. 原、副线圈的匝数比为4∶1 B. 原线圈的电流为1 A C. 原线圈的电压有效值为220 V D. 原线圈中交变电压的频率为100 Hz √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　根据题图乙可知原线圈中交变电压的频率为f＝＝ Hz＝50 Hz，原线圈的电压有效值为U1＝ V＝220 V，根据变压器原、副线圈 的匝数比等于电压比可得＝＝＝，故A、C、D错误；副线圈的电 流为I2＝＝ A＝2 A，根据U1I1＝U2I2，可得原线圈的电流为I1＝＝ A＝1 A，故B正确。 物理·选择性必修第二册 目 录 【例3】 　（多个副线圈的变压器）在如图所示的电路中，理想变压器 原、副线圈的匝数比n1∶n2∶n3＝6∶3∶1，电流表均为理想交流电流表， 两电阻阻值相同。当在原线圈两端加上大小为U的交变电压时，三个电流 表的示数之比I1∶I2∶I3为（　　） A. 1∶2∶3 B. 1∶2∶1 C. 1∶3∶6 D. 5∶9∶3 √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比可知＝，＝ ，解得U2＝，U3＝，设电流表A3的示数为I，即I3＝I＝＝，则I2＝ ＝＝3I，理想变压器输入功率与输出功率相等，即U1I1＝U2I2＋U3I3， 解得I1＝I，则I1∶I2∶I3＝5∶9∶3，故A、B、C错误，D正确。 物理·选择性必修第二册 目 录 【例4】 　（原线圈接有负载的变压器）〔多选〕如图所示，理想变压器 原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均 能正常发光。下列说法中正确的是（　　） A. 原、副线圈匝数比为2∶1 B. 原、副线圈匝数比为1∶3 C. A、B两端的输入电压为3U D. A、B两端的输入电压为4U √ √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：设灯泡正常发光时，流过它的电流为I，则该变压器原线圈中的电流 I1＝I，副线圈中的电流I2＝2I，则原、副线圈匝数比＝＝2∶1，故A正 确，B错误；所以原线圈两端的电压为U1＝U2＝2U，则A、B两端的输入 电压为3U，故C正确，D错误。 物理·选择性必修第二册 目 录 方法技巧 变压器原线圈接有负载的两种情况 1. 原线圈与负载串联（如图甲所示） 负载会分担一部分电压，原线圈两端的电压U1＝U－UR，流过负载的电流 等于原线圈中的电流，有＝，＝。 2. 原线圈与负载并联（如图乙所示） 负载会分流，原线圈两端的电压U1＝U，流过原线圈的电流I1＝I－IR，有 ＝，＝。 物理·选择性必修第二册 目 录 【例5】　（理想变压器电路的动态分析）〔多选〕如图所示，电流表、 电压表均为理想电表，变压器为理想变压器，R1、R2是定值电阻，R3为滑 动变阻器。闭合开关S，下列说法正确的是 （　　） A. 仅将滑片P1上移时，电流表A的示数变大 B. 仅将滑片P2下移时，电压表V的示数变大 C. 滑片P1下移、P2上移时，电阻R1的功率增大 D. 只断开开关S，电压表V的示数变大，电流表A的示数变小 √ √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：仅将滑片P1上移时，副线圈匝数增大，根据理想变压器原、副线圈 电压与匝数的关系有＝，可知副线圈电压增大，则副线圈电功率增 大，原线圈电功率也增大，根据P＝UI可知电流表A的示数变大，故A正 确；仅将滑片P2下移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电压表V的示 数变小，故B错误；由上述分析可知滑片P1下移、P2上移时，副线圈电压减 小，滑动变阻器电阻增大，则副线圈电流减小，电阻R1的功率减小，故C 错误；只断开开关S，总电阻增大，则副线圈电流减小，根据理想变压器 原、副线圈电流与匝数的关系可知原线圈电流减小，即电流表A示数变 小，R2两端电压增大，则电压表示数变大，故D正确。 物理·选择性必修第二册 目 录 规律总结 理想变压器动态分析问题的两种情况 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况 不变，负载R变化 变化，负载R不变 物理·选择性必修第二册 目 录 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况 （1）U1不变，根据＝，输入电压 U1决定输出电压U2，可以得出不论负 载电阻R如何变化，U2不变。 （2）当负载电阻发生变化时，I2变 化，根据输出电流I2决定输入电流I1， 可以判断I1的变化。 （3）I2变化引起P2变化，根据P1＝ P2，可以判断P1的变化 （1）U1不变，发生变化，U2变 化。 （2）R不变，U2变化，I2发生变 化。 （3）根据P2＝和P1＝P2，可以 判断P2变化时，P1发生变化，I1发 生变化 物理·选择性必修第二册 目 录 03 PART 素养培优 目 录 两类常用变压器 一、自耦变压器 1. 自耦变压器的铁芯上只绕有一个线圈，如果把整个线圈作原线圈， 线圈的一部分作副线圈，就可以降低电压，如图甲所示，反之如图乙 则升高电压。 2. 调压变压器就是一种自耦变压器，构造如图丙所示。线圈绕在一个圆环 形的铁芯上，A、B两端输入交流电压U1，移动触头P就可以调节输出电压 U2。 物理·选择性必修第二册 目 录 【典例1】　一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可 调。已知变压器线圈总匝数为1 900匝，原线圈匝数为1 100匝，接在有效 值为220 V的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载R上的功率 为2.0 kW。设此时原线圈中电流有效值为I1，负载两端电压的有效值为 U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为（　　） A. 380 V和5.3 A B. 380 V和9.1 A C. 240 V和5.3 A D. 240 V和9.1 A √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：理想变压器的原、副线圈的输入功率和输出功率相同，故通过原线 圈的电流I1＝＝ A≈9.1 A，负载两端电压即为副线圈两端的电压， 由＝，即＝，可得U2＝380 V，故B正确。 物理·选择性必修第二册 目 录 二、电压互感器和电流互感器 电压互感器：测量高电压 n1＞n2，并联在被测电路中，把高电压变为低电压，用电压表测得低电压U2，再根据铭牌上变压比算出被测高电压 电流互感器：测量大电流 n1＜n2，串联在被测电路中，把大电流变成小电流，用电流表测得小电流I2，再根据铭牌上变流比算出被测大电流 物理·选择性必修第二册 目 录 【典例2】　如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220 V和10 A，已知甲中原、副线圈匝数比为100∶1，乙中原、副线圈匝数比 为1∶10，则 （1）甲中输电电压是多少？ 答案：22 000 V　 解析：题图甲是电压互感器，题图甲中的电表是电压表，根据匝数 比等于电压比得＝， 可得U1＝U2＝×220 V＝22 000 V。 物理·选择性必修第二册 目 录 （2）乙中输电电流是多少？ 答案：100 A 解析：题图乙是电流互感器，电表是电流表， 只有一个副线圈的变压器， 电流比等于匝数的反比，即＝， 可得I1＝I2＝×10 A＝100 A。 物理·选择性必修第二册 目 录 04 PART 随堂选练 教师独具 目 录 1. （变压器的原理）关于变压器，下列说法正确的是（　　） A. 变压器工作的基础是自感现象 B. 在原线圈中，电能转化为磁场能 C. 电能能够从原线圈传递到副线圈，是因为原、副线圈通过导线连在一起 D. 变压器对恒定电流也能变压 解析：　变压器工作的基础是互感现象，故A错误；在原线圈中电能转化 为磁场能，在副线圈中磁场能转化成电能，电能是通过磁场从原线圈传递 到副线圈的，故B正确，C错误；变压器只能对变化的电流有变压作用，对 恒定电流没有变压作用，D错误。 √ 物理·选择性必修第二册 目 录 2. （理想变压器的基本关系）〔多选〕如图所示，理想变压器原、副线圈 匝数比n1∶n2＝2∶1，电压表和电流表均为理想电表，灯泡电阻RL＝6 Ω， A、B两端输入电压u1＝12sin（100πt）V。下列说法正确的是（　　） A. 电流频率为50 Hz B. 电压表的示数为24 V C. 电流表的示数为0.5 A D. 变压器的输入功率为6 W √ √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析： 　根据u1＝12sin（100πt）V及U＝知，U1＝12 V，f＝ ＝50 Hz，选项A正确；根据＝得U2＝U1＝×12 V＝6 V，即 电压表的示数为6 V，选项B错误；电流表的示数I2＝＝ A＝1 A，选 项C错误；根据P1＝P2及P2＝＝ W＝6 W，可知变压器的输入功率 为6 W，选项D正确。 物理·选择性必修第二册 目 录 3. （自耦变压器）如图甲、乙所示的电路中，当A、B间接10 V交变电压 时，C、D间电压为4 V，M、N间接10 V直流电压时，P、Q间电压也为4 V。现把C、D间接4 V交流，P、Q间接4 V直流，下面哪个选项可表示A、 B间和M、N间的电压（　　） A. 10 V　10 V B. 10 V　4 V C. 4 V　10 V D. 10 V　0 √ 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　对于题图甲，当A、B作为输入端，C、D作为输出端时，相当于 一个降压变压器，两边电压之比等于两边线圈的匝数之比，当C、D作为输 入端，A、B作为输出端时，相当于一个升压变压器，电压比也等于匝数 比，所以C、D间接4 V交流电压时，A、B间将得到10 V交流电压。题图乙 是一个分压电路，当M、N作为输入端时，上、下两个电阻上的电压跟它 们的电阻的大小成正比。但是当把电压加在P、Q两端时，电流只经过下面 那个电阻，上面的电阻中没有电流，两端也就没有电势差，即M、P两点的 电势相等。所以当P、Q间接4 V直流电压时，M、N两端的电压也是4 V， 故B正确。 物理·选择性必修第二册 目 录 4. （互感器）如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高 压电路中。甲图中变压器原、副线圈的匝数之比为k1，电压表读数为U； 乙图中变压器原、副线圈的匝数之比为k2，电流表读数为I。则甲图中高压 线电压和乙图中高压线电流分别为（　　） A. k1U，k2I B. k1U， C. ，k2I D. ， √ 解析：　由理想变压器的工作原理，对甲图，有＝＝k1，解得U1＝ k1U；对乙图，有＝＝k2，解得I1＝，B正确，A、C、D错误。 物理·选择性必修第二册 目 录 05 PART 课时作业 目 录 知识点一　变压器的原理 1. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝4∶1，当导体棒 在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12 mA，则电流表A2的示数为（　　） A. 3 mA B. 0 C. 48 mA D. 与负载R的值有关 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　导体棒向左匀速切割磁感线时，在线圈n1中通过的是恒定电 流，不能引起穿过副线圈的磁通量变化，在副线圈上无感应电动势，所以 A2中无电流通过。故B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 2. 手机无线充电是比较新颖的充电方式。电磁感应式无线充电的原理图如 图所示，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的 磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入按正弦规律变化的电流后， 就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最 终实现为手机电池充电。在充电过程中， 下列说法错误的是（　　） A. 送电线圈中电流产生的磁场呈周期性变化 B. 受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变 C. 送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递 D. 手机和基座不需要导线连接 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因 此受电线圈中产生的磁场也是周期性变化的，A正确，B错误；根据变压器 原理，原、副线圈是通过互感现象实现能量传递的，因此送电线圈和受电 线圈也是通过互感现象实现能量传递，C正确；手机与基座不需要导线连 接就能实现充电，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 知识点二　理想变压器的基本关系 3. （2022·北京高考）某理想变压器的原线圈接在220 V的正弦交流电源 上，副线圈输出电压为22 000 V，输出电流为300 mA。该变压器（　　） A. 原、副线圈的匝数之比为100∶1 B. 输入电流为30 A C. 输入电流的最大值为15 A D. 原、副线圈交流电的频率之比为1∶100 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　原、副线圈的匝数之比为＝＝＝，故A错误；根据 ＝，可得输入电流为I1＝I2＝100×300×10－3A＝30 A，故B正确；输 入电流的最大值为Im＝I1＝30 A，故C错误；变压器不会改变交流电 的频率，则原、副线圈交流电的频率之比为1∶1，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 4. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1，两个标有“12 V　 6 W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡都正常工作时，原线圈电 路中电压表和电流表（可视为理想的电表）的示数 分别是（　　） A. 120 V，0.10 A B. 240 V，0.025 A C. 120 V，0.05 A D. 240 V，0.05 A 解析：　灯泡正常发光，U2＝12 V，根据＝，代入数据解得U1＝240 V；两个灯泡均正常发光，I2＝2×＝1 A，根据＝，代入数据解得I1＝ 0.05 A，故D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 5. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1 000，两个副线圈的匝数分别 为n2＝50和n3＝100，L1是“6 V　2 W”的小灯泡，L2是“12 V　4 W”的 小灯泡，当原线圈接上交变电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中 的电流为（　　） A. A B. A C. A D. A √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　两灯泡都正常发光，则U2＝6 V，原线圈两端电压U1＝U2＝ ×6 V＝120 V，副线圈上总的输出功率P出＝PL1＋PL2＝2 W＋4 W＝6 W，原线圈上输入功率P入＝P出＝6 W，原线圈中的电流I1＝＝ A＝ A，故选项C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 知识点三　自耦变压器与互感器 6. 图甲为教室的挂扇，图乙为一种自耦调压器的结构示意图，线圈均匀绕 在圆环形铁芯上。若在A、B端输入电压按u＝220sin（100πt）V规律变 化的交流电，在B、C间接风扇。下列表述正确的是（　　） A. 接入风扇的交流电频率为100 Hz B. 触头P转到线圈中间位置时，风扇所加电压 为110 V C. 触头P顺时针旋转时，A、B间输入电流增大 D. 触头P顺时针旋转时，风扇的转速加快 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　由交流电源电压的表达式可知ω＝100π rad/s，所以T＝＝0.02 s，则交流电的频率为f＝＝50 Hz，自耦调压器不改变交流电的频率，所 以接入风扇的交流电频率为50 Hz，故A错误；交流电源电压的有效值为U ＝＝ V＝220 V，此电压加在线圈的A、B两端，所以触头P转到线 圈中间位置时，风扇两端的电压为＝110 V，故B正确；触头P顺时针旋转 时，B、C间的线圈匝数减少，电压减小，风扇两端的电压减小，风扇电流 减小，自耦调压器的输出功率减小，风扇的转速减慢，输入功率减小，输 入电压有效值不变，则A、B间输入电流减小，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 7. 如图所示，l1和l2是输电线，所接入的电压互感器变压比为100∶1，电 流互感器变流比为100∶1，在图中空圈内应接入何种电表？若所接入的电 压表示数为220 V，电流表示数为1 000 A，则输电线路中的功率为多少 （　　） A. 1应接入电压表，输电线路中的功率为2.2×109 W B. 1应接入电流表，输电线路中的功率为2.2×109 W C. 2应接入电压表，输电线路中的功率为2.2×105 W D. 2应接入电流表，输电线路中的功率为2.2×105 W √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析：　由图可知1表为电压互感器，1应接入电压表；2表为电流互感 器，2应接入电流表。电压表示数为220 V，电流表示数为1 000 A，可知输 电线路的电压和电流分别为U＝22 000 V，I＝105 A，所以输电线路中的功 率为P＝UI＝2.2×109 W，故A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 8. 〔多选〕如图所示，理想变压器的原线圈接入u＝110sin 100πt（V） 的交变电压，电阻r＝6 Ω，电器RL的规格为“220 V，880 W”，该电器正 常工作。由此可知（　　） A. 交变电压的频率为50 Hz B. 原、副线圈的匝数比为1∶2 C. 变压器的输入功率为880 W D. 副线圈中电流的有效值为4 A √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析： 　由输入电压的表达式知f＝ Hz＝50 Hz，故A正确；输 入电压的有效值为110 V，RL的额定电压为220 V，所以变压器的输出 电压大于220 V，原副线圈的匝数比小于1∶2，故B错误；变压器的输 出功率为RL的功率和r的功率之和，大于880 W，所以变压器的输入功 率大于880 W，故C错误；副线圈中的电流有效值与RL中的电流相同， 为I＝＝4 A，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 9. 〔多选〕如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输 入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电 压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表 用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小（滑片向下 移）。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，图中 各电表（可视为理想电表）的读数变化判断正确的是（　　） A. A2读数变小 B. A1读数变大 C. V1读数变大 D. V3读数变小 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析： 　由于变压器原线圈的输入电压U1不变，则V1读数不变，C错 误；根据＝，可知副线圈的输出电压U2不变，则V2读数不变，当用户 的用电器增加时，则R减小，副线圈回路总电阻减小，根据部分电路欧姆 定律可知，副线圈电流I2增大，则A2读数变大，A错误；根据＝，可知 原线圈电流I1增大，则A1读数变大，B正确；由于通过R0的电流增大，R0两 端电压增大，根据U2＝＋U3，可知V3读数变小，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 10. 〔多选〕（2025·广东汕尾期末）如图所示为某电吹风的电路图，扇 形金属触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三种 工作状态。变压器为理想变压器，当P使b、c接触时，标有“6 V　6 W” 的小风扇正常工作，下列说法正确的是 （　　） A. 该时刻电吹风吹的是冷风 B. 该时刻小风扇两端电压最大值为6 V C. 该时刻流过小风扇的电流小于1 A D. 变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝110∶3 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析： 　该时刻P使b、c接触时，电吹风吹的是冷风，故A正确；该时 刻小风扇两端电压有效值为6 V，故B错误；该时刻流过小风扇的电流I＝ ＝1 A，故C错误；变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝U1∶U2＝220 V∶6 V＝110∶3，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 11. 〔多选〕自耦变压器供电方式非常适用于大容量负荷的供电，对通信 线路的干扰较小，因而被客运专线以及重载货运铁路广泛应用。如图所 示，一自耦变压器环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线 圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在c、d间 接定值电阻R。该变压器为理想变压器，在a、b间输入电压为U1的交变电 流时，c、d间的输出电压为U2。在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的 过程中，以下说法正确的是（　　） A. U2＜U1，U2降低 B. 变压器输入功率减小 C. 变压器输出功率增大 D. 流过R的电流增大 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 解析： 　根据理想变压器的电压关系有＝，由于n2＜n1，所以U2＜ U1，当滑动触头从M点顺时针转动到N点过程，n2减小，则U2降低，故A正 确；U2降低，则流过R的电流减小，R消耗的电功率（变压器的输出功率） 减小，由于是理想变压器，变压器的输入功率等于输出功率，故变压器输 入功率也减小，故B正确，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 物理·选择性必修第二册 目 录 THANKS 演示完毕 感谢观看 $