第13章 第2讲 变压器 电能的输送(word教师用书)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义

第2讲　变压器　电能的输送

【学习目标】　1.知道变压器的工作原理，掌握理想变压器的规律，会分析理想变压器的动态变化问题。2.理解远距离输电的原理，会计算线路损失的电压、功率和输送的功率。3.会用等效电阻法分析变压器的电路问题。

考点一　变压器的工作原理及应用

【正误辨析】

(1)变压器对交变电流起作用，对恒定电流不起作用。(√)

(2)变压器既能改变交变电流的电压，也能改变交变电流的频率。(×)

(3)理想变压器的输入功率总等于输出功率。(√)

(4)在任何情况下，理想变压器均满足＝、＝、P入＝P出。(×)

1.关于理想变压器的三点说明

(1)变压器不能改变直流电压。

(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。

(3)理想变压器本身不消耗能量。

(4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。

2.理想变压器的基本关系

理想变压器基本关系的应用

(2024·浙江1月卷·T5)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＝5sin(100πt) 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

答案：B

解析：原线圈两端电压的有效值U1＝ V＝ V，根据理想变压器电压与匝数关系有＝，变压器副线圈电压的峰值U2max＝U2，根据题意有U2max＞10×103 V，解得＜，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，故C错误；根据ω＝2πf＝100π rad/s，解得f＝50 Hz，变压器不改变交流电频率，则副线圈输出交流电压的频率是50 Hz，故D错误。

学生用书⬇第251页

【衔接教材】　(人教版选择性必修第二册·P68B组·T2)

图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乙所示的正弦交流电压，并加在一台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。

(1)图中开关闭合时电压表的示数是多少？

(2)变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？

【衔接分析】　人教版选择性必修第二册·P68B组·T2和2024·浙江1月卷·T5：

(1)题目考查情境相同：都利用了燃气灶点火装置的原理图。

(2)都考查了通过转换器将直流电压转换为交流电压，经变压器后副线圈两端的电压达到一定值引发电火花，实现点火。

(3)都考查了变压器的电压与匝数的关系的应用及有效值的计算问题。

原线圈连接负载的变压器电路

(多选)(2026·江西南昌模拟)理想变压器原线圈a的匝数n1＝200匝，副线圈b的匝数n2＝100匝，原线圈接在u＝80sin(314t) V的交流电源上，副线圈中“20 V　

10 W”的灯泡L恰好正常发光，电阻R2＝20 Ω，电压表V为理想电表。则下列判断正确的是(　　)