2026届高考物理二轮重点难点知识、方法、技巧、模型微专题讲义：变压器等效电阻、等效电源法

变压器之等效电阻+等效电源法 一、等效电阻法（变压器→纯电阻） 1. 核心原理 把副线圈+所有负载等效成接在原线圈两端的一个纯电阻，将变压器电路转化为直流串并联电路。 2. 核心公式 单副线圈： 多副线圈： 3. 适用场景 原线圈串联定值电阻，分析总电流、总功率 负载电阻变化，判断电流/电压/功率变化 快速判断等效电阻与原边电阻的大小关系 二、等效电源法（变压器+原边电阻→新电源） 1. 核心原理 把原线圈侧的交流电源+原边串联电阻+变压器整体等效为一个新的交流等效电源，等效电动势为副线圈空载时输出电压，等效内阻为原线圈总电阻向副线圈一侧的等效电阻，副线圈负载为外电路，用电源输出功率最大条件（ ）解题。 2. 核心结论 负载功率最大 ⇌ 等效外阻 = 等效内阻 3. 适用场景 求副线圈某个负载功率最大值（高频压轴） 多副线圈、带原边电阻的复杂电路 负载为可变电阻，求功率极值 四、两种方法对比与使用口诀 方法 处理对象 核心公式 用途 等效电阻法 副线圈→原边电阻 算电流、判变化、简化电路 等效电源法 原边电源+电阻+变压器→新电源 或 原边电源+电阻→新电源 或 求功率最值 R外=r等时R外消耗的功率最大 速记口诀 原边串电阻，先等效电阻，再当直流算。 求功率最大，用等效电源，内外阻相等。 匝数比平方，副变原要乘，原变副要除。 理想变压器，功率总守恒，损耗只在输电线。 五、高考解题标准步骤 标清匝数比 ，确定电压/电流比。 原边有电阻：用等效电阻法把副边折到原边。 求功率最值：用等效电源法，找内外阻相等。 远距离输电：先算输电电流，再算损耗 。 多副线圈：功率叠加，等效电阻并联。 六、针对练习 1.理想变压器原、副线圈匝数之比为1∶3，原线圈上有一电阻R1＝R，副线圈上电阻箱R2的阻值调整范围是0～2R，使原线圈接在一交流电源上，若使R2的功率最大，则R2的阻值应调节为(　D　) A．0.5R B．R C．1.5R D．2R 解析：理想变压器原、副线圈电流比等于匝数的反比，I1∶I2＝n2∶n1＝3∶1，原、副线圈电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2＝1∶3，电阻R2＝，将变压器和电阻R2等效为原线圈回路的电阻，等效电阻为R′＝＝＝R2，把电阻R1看作等效电源内阻，则电阻R2的功率为电源的输出功率，当电源内阻等于外电路电阻时，电源的输出功率最大，当外电路电阻小于电源内阻时，随外电路电阻阻值增大，电源的输出功率增大。等效电阻R′＝R2＜R，则当R′最大时，即R2最大时，电源的输出功率最大，即R2的功率最大，则R2的阻值应调节为2R，故A、B、C错误，D正确。 2．随着电动汽车的普及，充电桩成了日常生活中的常见设施。如图所示，电动汽车充电站的理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈接有交变电源，当仅有一个充电桩处于正常工作状态，其余充电桩闲置，此时充电电压为220V，充电功率为4400W，下列说法正确的是（　　） A．变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值为 B．流过充电桩的电流方向每一秒改变50次 C．流经充电桩电流的最大值为20A D．若同时使用两个充电桩，则变压器的输出功率为8800W 【答案】A 【详解】A．电源电压有效值为2500V，由P=UI可知，副线圈电压为220V，P=4400W时，电流为20A，由于匝数比为10∶1，由和 可知原线圈电压为U1=2200V，电流为I1=2A， 则定值电阻，A项正确； B．流过充电桩的电流的周期为 一秒钟有50个周期，一个周期电流改变2次，所以电流每一秒方向改变100次，B项错误； C．由可知，流经充电桩电流的最大值为，C项错误； D．若使用两个充电桩，由于副线圈两端的电压、电流均发生变化，所以输出功率一定不等于8800W，D项错误。 故选A。 3.如图所示为某山区小型电站输电示意图，发电厂发出U1＝220sin (100πt)V的交变电流通过变压器升压后进行高压输电，接近用户时再通过降压变压器降压给用户供电，图中高压输电线部分总电阻为r，负载端的电压表是理想交流电表，下列有关描述正确的是(　C　) A．若开关S1、S2都断开，则电压表示数为零 B．负载端所接收到交变电流的频率为25 Hz C．深夜开灯时特别亮是因为高压输电线上电压损失减小 D．用电高峰期灯泡较暗，可通过减少降压变压器副线圈的匝数来提高其亮度 【解析】　S1、S2都断开时变压器空载，副线圈两端有电压，电压表示数不为零，故A错误；变压器不能改变交变电流的频率，故负载端接收到交变电流的频率还是50 Hz，故B错误；深夜大部分用户已关灯，负载并联个数减少。如图所示，R′负载增大，U2不变，I2＝，所以I2减小，所以输电线上电压损失减小，用户得到的电压较高，故此时开灯时灯特别明亮，故C正确；用电高峰时，负载增多，负载总电阻减小，输电线中电流增大，因此输电线损耗电压增大，导致降压变压器的输入电压降低，为提高负载电压，可增大降压变压器的副线圈的匝数，使输出电压提高，故D错误。 4..如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，、两端接入有效值为的正弦交流电源，其中、为定值电阻，为光敏电阻（光照越强其电阻越小），电压表均为理想电表。在光敏电阻接收光照变弱的过程中，下列说法正确的是（　　） A．整个回路的功率变大 B．电阻与消耗功率的比值变大 C．电压表和的示数分别为和，则有 D．当时，消耗的功率最大 【答案】C 【详解】A．设原线圈中的电流为，副线圈中电流为，当光照减弱时，电阻增大，理想变压器（包括负载）的等效阻值增大，原线圈中电流减小，由功率公式可知电源消耗的功率变小，故A错误； B．理想变压器原、副线圈电流和匝数的关系为 电阻与消耗功率的比值，不会随光照发生变化，故B错误； C．设原线圈两端电压为，由 得到线圈电压 由，故C正确； D．将原电路等效为如图所示电路，又将、等效到电源内阻，当时，即当时，消耗的功率最大，故D错误。 故选C。 5.如图所示，理想变压器原线圈匝数为，两个副线圈匝数分别为、，。原线圈回路接有正弦交流电和定值电阻、。副线圈回路中接有可变电阻，副线圈回路中接有一只阻值不变的灯泡。初始时滑片P位于中间，下列说法正确的是（　　） A. 若P向上滑动，灯泡将变暗 B. 若P向上滑动，电阻消耗的功率将减小 C. 当时，理想变压器的输入功率为100W D. 当时，消耗的电功率最大，且 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将理想变压器及两副线圈回路视为等效电阻，由， 有 令， 作出等效电路图如图所示 P上滑，变大、变大，根据串反并同，灯泡将变亮，消耗的功率将增大，故AB错误； C．将交流电源、、作等效电源1处理，则， 时，， 则 输入功率为，故C错误； D．将等效电源1、作等效电源2处理，则有， 时，，消耗的电功率最大，，故D正确。 故选D 。 学科网（北京）股份有限公司 $