第64讲 远距离输电 2026年高考物理一轮复习精讲课件

该高中物理高考一轮复习课件聚焦变压器原理及应用、探究变压器实验、远距离输电三大核心考点，依据高考评价体系明确各考点考查要求，分析显示变压器规律应用占比约45%，远距离输电分析占30%，实验探究占25%，归纳出动态分析、等效思想等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+方法建模+素养提升”，如以2024全国甲卷变压器题为例，用等效电阻法构建模型培养科学思维，结合2025湖北输电真题总结“损耗分析三步法”，助力学生掌握计算技巧。为教师提供考点突破路径和学情诊断依据，帮助学生高效冲刺高考。

高中物理一轮复习系列课件 制作：陈庆威 第64讲（13.2 ）: 变压器、远距离输电 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 考点 CONTENT 02 实验：探究变压器 01 远距离输电 03 理想变压器原理及应用 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 理想变压器 原理及应用 考点一 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 构造和原理 01. 1.构造：如图所示，变压器是由__________和绕在铁芯上 的 组成的。 2.原理：电磁感应的互感现象。 闭合铁芯 两个线圈 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 变压器中的规律 02. 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出，且输出功率P出决定输入功率P入 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，，与副线圈的个数无关，且U1决定U2 电流关系 ①只有一个副线圈时，，且I2决定I1 ②有多个副线圈时，由P入＝P出得U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn，输出决定输入 频率关系 f1＝f2，变压器不改变交变电流的频率 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 03. 例题1 【参考答案】AC (多选)(2024·全国甲卷)如图，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以 A.保持T不动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 B.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变 C.将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动 D.将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 04. 解析 保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R的滑片向f端滑动时，R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，根据P＝I2R1可知此时R1的热功率增大，故A正确； 将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过R1的电流减小，故R1的热功率减小，故B错误； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 05. 解析 将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，此时R1的热功率增大，故C正确； 将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与R1串联后的总电阻增大，电流减小，此时R1的热功率减小，故D错误。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 交变电路中的等效思想 06. 1.等效电阻的建立 在只有一个副线圈的理想变压器电路中，设原线圈、副线圈的匝数之比为＝k，负载电阻为R，则变压器和负载电阻整体可以等效为一个新电阻，其阻值R'＝k2R。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 交变电路中的等效思想 07. 证明：如图甲所示，设原线圈两端的电压为U1、电流为I1，副线圈两端的电压为U2、电流为I2， 副线圈所接负载为R，变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。由欧姆定律可 知＝R，令原线圈、副线圈的匝数之比＝k，根据理想变压器规律可知＝k，＝k，联立可得＝k2R，所以可将变压器和副线圈所接负载整体看成阻值为k2R的等效电阻直接连在原线圈一侧。等效电路图如图乙所示。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 交变电路中的等效思想 08. 2.等效电源的建立 理想变压器中与原线圈串联的定值电阻为R0，交流电源输出电压为U， 设原线圈、副线圈的匝数之比为＝k，则变压器、定值电阻R0与原交流电源整体可等效为一个新电源，新电源的电动势E'＝，新电源的内阻r'＝。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 交变电路中的等效思想 09. 证明：如图丙所示，设原线圈两端的电压为U1、电流为I1，副线圈两端的电压为U2、电流为I2，副线圈所接负载为R，与原线圈串联的定值电阻 为R0，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。将变压器、定值电阻R0与原交流电源看成一个整体，等效为一个新的电源，令新电源的电动势为E'，新电源的等效内阻为r'，作出等效后的电路图如图丁所示。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 交变电路中的等效思想 10. 对图丙，由串联电路的规律得U1＝U－I1R0，令＝k，则＝k，＝k，联立可得U2＝－I2。对图丁，由 闭合电路欧姆定律得U2＝E'－I2r'，对两式比较，可得E'＝，r'＝。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 11. 例题2 【参考答案】ACD (多选)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶2，原线圈与定值电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源，副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V为理想交流电表。当R2＝2R1时，电流表的读数为1 A，电压表的读数为4 V，则 A.电源输出电压为6 V B.电源输出功率为4 W C.保持R1阻值不变，当R2＝8 Ω时，电压表的读数为6 V D.保持R1阻值不变，当R2＝8 Ω时，变压器输出的功率最大 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 12. 解析 方法一　(常规解法) 当R2＝2R1时，电流表的读数为1 A，电压表的读数为4 V，所以R2＝4 Ω，R1＝2 Ω，理想变压器原、 副线圈匝数之比为1∶2，根据电压与匝数成正比得原线圈两端的电压U1＝2 V，根据电流与匝数成反比得原线圈中的电流I1＝2 A，所以电源输出电压U＝U1＋I1R1＝6 V，电源输出功率P＝UI1＝12 W，故A正确，B错误； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 13. 解析 设副线圈两端的电压为U2，根据欧姆定律得副线圈中的电流为，所以 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 14. 解析 电源的输出电压U＝R1＋U2，副线圈输出电压与电阻R2的关系为 U2＝，变压器输出的功率P2＝，其 中U＝6 V，R1＝2 Ω，所以当R2＝4R1＝8 Ω时，变压器输出的功率P2最大，为 W，此时U2＝6 V，故C、D正确。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 15. 解析 方法二　(等效电阻法) 因原、副线圈的匝数之比为1∶2，则等效负载R' ＝()2R2＝R2，R2＝＝4 Ω，R1＝2 Ω，I1＝2I2＝ 2 A，所以U＝I1R1＋I1R'＝6 V，P＝UI1＝12 W，A正确，B错误； 当R2＝8 Ω时，R'＝2 Ω，I1'＝＝1.5 A，I2'＝＝0.75 A，则U2'＝I2'R2＝6 V，C正确；将R1等效为电源的内阻，则R'＝R1，即R2＝4R1＝8 Ω时，变压器输出功率最大，D正确。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 16. 解析 方法三　(等效电源法) 设电源输出电压为U，因原、副线圈的匝数之比为k＝，将变压器、定值电阻R1与原交流电源看成 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 17. 解析 一个整体，等效为一个新电源，则新电源的电动势E'＝＝2U，新电源的内阻r'＝＝4R1，当R2＝2R1时，电流表的读数为1 A，电压表的读数为4 V，所以R2＝4 Ω，R1＝2 Ω，由电流表的读数I2＝，代入E'和r'，解得U＝6 V，电源输出功率P＝I2E'＝12 W，故A正确，B错误； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 18. 解析 新电源的电动势E'＝＝2U＝12 V，内阻r'＝＝4R1＝8 Ω，保持R1阻值不变，当R2＝8 Ω时，电压表的读数为电动势的一半，即为6 V，C正确； 当R2＝8 Ω＝r'时，等效电源的输出功率最大，即变压器输出的功率最大，D正确。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 考点二 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 实验原理与器材 01. 1.实验电路图(如图所示)： 2.实验方法：控制变量法 ①n1、U1一定，研究n2和U2的关系。 ②n2、U1一定，研究n1和U2的关系。 3.实验器材 学生电源(低压交流电源，小于12 V)1个、可拆变压器1个、多用电表1个、导线若干。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 实验过程 02. 1.保持原线圈的匝数n1和电压U1不变，改变副线圈的匝数n2，研究n2对副线圈电压U2的影响。 ①估计被测电压的大致范围，选择多用电表交流电压挡适当量程，若不知道被测电压的大致范围，则应选择交流电压挡的最大量程。 ②组装可拆变压器：把两个线圈穿在铁芯上，闭合铁芯，用交流电压挡测量输入、输出电压。 2.保持副线圈的匝数n2和原线圈两端的电压U1不变，研究原线圈的匝数对副线圈电压的影响。重复(1)中步骤。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 数据处理 03. 由数据分析变压器原、副线圈两端电压U1、U2之比与原、副线圈的匝数n1、n2之比的关系。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 注意事项 04. 1.在改变学生电源电压、线圈匝数前均要先断开电源开关，再进行操作。 2.为了人身安全，学生电源的电压不能超过12 V，通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱。 3.为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 05. 例题3 【参考答案】C 如图甲为一功率放大器中的环形变压器，该变压器效率极高，可视为理想变压器。某同学测量该环形变压器原、副线圈的匝数。 (1)该环形变压器的磁芯可能是___________ A．整块硅钢 B．整块不锈钢 C．彼此绝缘的硅钢片卷制而成 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 06. 例题1 【参考答案】300 (2)如图乙所示，先在闭合磁芯上紧密缠绕匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端：然后在原线圈上输入有效值的低压交流电，再将理想交流电压表连接在副线圈上，若的示数为，的示数为。则副线圈的匝数 匝。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 07. 例题1 【参考答案】AB (3)关于该实验操作，下列说法正确的是___________ A．在改变输入电压时，要先断开电源开关，再进行操作 B．通电时不能用手接触裸露的导线和接线柱 C．为了提高实验精度，电压表量程越大越好 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 08. 解析 【解析】（1）环形变压器，效率极高，可视为理想变压器，即涡流很小，能量损耗小，故磁芯可能是彼此绝缘的硅钢片卷制而成，故选C。 （2）若的示数为，的示数为，根据电压关系，解得匝 （3）AB．为了实验安全，在改变输入电压时，要先断开电源开关，再进行操作；通电时不能用手接触裸露的线和接线柱，故AB正确； C．为了提高实验精度，电压表量程应该合适，不是越大越好，故C错误。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 考点三 远距离输电 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 高压输电 01. 1.输电电流：I＝。 2.电压损失 (1)ΔU＝ ；(2)ΔU＝IR。 3.功率损失 (1)ΔP＝ ＝ΔU·I； (2)ΔP＝ ＝()2R U－U' P－P' I2R 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 降低输电损耗的两个途径 02. 4.降低输电损耗的两个途径 (1)减小输电线的电阻R。由R＝ρ知，可加大导线的 、采用 的材料做导线。 (2)减小输电导线中的电流。在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须 。 横截面积 电阻率小 提高输电电压 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 三个回路 03. 1.在电源回路中，P发电机＝U1I1＝P1。 2.在输送回路中，I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝R线。 3.在用户回路中， P4＝U4I4＝P用户。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 两组关联式和一个守恒 04. 1.理想的升压变压器联系着电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得：，，P1＝P2。 2.理想的降压变压器联系着输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得：，，P3＝P4。 3.掌握一个守恒观念 功率关系：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔU·I线＝R线＝。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 05. 例题4 【参考答案】AC （2025·湖北·高考真题）（多选）在如图所示的输电线路中，交流发电机的输出电压一定，两变压器均为理想变压器，左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是（　　） A．仅增加用户数，r消耗的功率增大 B．仅增加用户数，用户端的电压增大 C．仅适当增加n2，用户端的电压增大 D．仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 06. 解析 A．整个电路物理量标注如图 设用户端总电阻为R用户，降压器输入端等效为电阻Rx，则有 因为 其中I2=I3，则对于输电线有 联立整理可得仅增加用户数，则R用户减小，可知I2增大，根据，可知r消耗的功率增大，故A正确； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 07. 解析 B．仅增加用户数，I2增大，根据可知U3减小，根据用户端的电压，可知用户端的电压减小，故B错误； C．仅适当增加n2，根据可知U2增大，根据可知I2增大，根据可知U3增大，根据用户端的电压，可知用户端的电压增大，故C正确； 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 例题精选 08. 解析 D．由C选项可知，仅适当增加n2，I2增大，整个电路消耗的电功率 由于U2增大，故整个电路消耗的电功率变大，故D错误。 故选AC。 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 THANKS 高中物理一轮复习系列课件 微信公众号：高中物理研究 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $