第13章　第70讲　变压器　远距离输电 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦“变压器 远距离输电”核心考点，依据高考评价体系明确变压器原理应用、远距离输电分析两大考查要求。通过梳理近五年高考真题，归纳出理想变压器动态分析（占比45%）、输电功率损失计算（占比30%）等高频题型，构建知识网络与解题框架。 课件亮点在于“真题解析+模型建构+素养提升”策略，如以2025福建卷变压器题为例，运用科学思维中的科学推理，剖析电压比与电流比关系；结合自耦变压器、互感器等特殊模型，培养学生模型建构能力。特设易错辨析（如变压器不改变频率）和提能训练，助力学生掌握解题技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

第十三章 交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 第70讲　变压器　远距离输电 学习目标 命题热点 (1)知道变压器的工作原理，掌握变压器的特点，并能分析、解决实际问题。 (2)会对远距离输电线路各物理量分析和计算。 变压器基本关系式的应用和远距离输电各物理量的分析和计算在高考中命题频率较高。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 考点一 考点二 考点三 提能训练　练案[70] 考点四 考点一　理想变压器的原理及应用 返回导航 1．变压器的构造和原理 (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 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 3．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：___________。 (2)电压关系：①有一个副线圈时__________。 P入＝P出 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 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。 (4)频率关系：f1＝f2，变压器不改变交变电流的频率。 说明：理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 易 错 辨 析 1．变压器可以改变直流电的电压和电流。(　 　) 2．变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率。(　 　) 3．理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率。(　 　) 4．变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈的输入电流随之增大。(　 　) × × √ √ 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 非理想变压器的基本关系 考向1 　(多选)近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220 V、匝数为1 100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其他损耗，下列说法正确的是(　　) A．接收线圈的输出电压约为8 V B．接收线圈与发射线圈中电流之比约为22∶1 C．发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同 D．穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　AC 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 变压器有一个副线圈时基本关系的应用 考向2 　(2025·福建卷·2题)某理想变压器如图甲，原副线圈匝数比4∶1，输入电压随时间的变化图像如图乙，R1的阻值为R2的2倍，则(　　) A．交流电的周期为2.5 s B．电压表示数为12 V C．副线圈干路的电流为 R1电流的2倍 D．原副线圈功率之比为4∶1 [答案]　B 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 跟 踪 训 练 1．如图所示电路中，理想变压器原线圈接输出电压有效值恒为220 V、频率为50 Hz的交流电源，且原、副线圈匝数相等。已知D1、D2均为理想二极管(正向导通时电阻为零，反向截止时电阻无限大)，RL为定值电阻，连接b端的导线位于副线圈中点，则(　　) A．流经RL的电流方向始终为a→b B．RL两端的电压有效值为220 V C．RL两端的电压有效值为440 V D．RL两端的电压变化周期为0.04 s 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　A 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 变压器有多个副线圈时基本关系的应用 考向3 　(多选)(2025·云南卷·8题)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1＝1.1 kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2＝U3＝220 V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0 kW和3.5 kW，下列说法正确的是(　　) A．n1∶n2＝5∶1 B．n1∶n3＝1∶5 C．变压器的输入功率为10.5 kW D．两副线圈输出电压最大值均为220 V 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　AC 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 　(2025·湖南卷·6题)如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连，下列说法正确的是(　　) A．S与a相连，灯泡的电功率最大 原线圈接入负载电阻的变压器问题 考向4 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　B 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 考点二　理想变压器的动态分析 返回导航 理想变压器的制约关系 1．电压：.副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定。 2．功率：原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定。 3．电流：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 　(多选)(2026·天津南开区联考)如图所示，b是理想变压器原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表。若保持原线圈c、d两端所加的交流电压u1不变，则(　　) A．单刀双掷开关连接a，滑动变阻器触头P向 上移动，电压表示数变小 B．单刀双掷开关连接a，滑动变阻器触头P向 上移动，原线圈输入功率变小 C．当单刀双掷开关由a扳向b时，变压器的输出功率变小 D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电流表的示数变大 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　BD 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [规律方法]　解决理想变压器中有关物理量的动态分析问题的方法 (1)分清不变量和变量，弄清理想变压器中电压、电流、功率之间的联系和相互制约关系，利用闭合电路的欧姆定律，串、并联电路特点进行分析判定。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 跟 踪 训 练 2．(多选)(2024·全国甲卷·6题)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 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　AC [解析]　保持T不动，变压器的输出电压不变，并联电路两端电压不变，滑动变阻器R的滑片向f端滑动时，接入电路的电阻减小，由串联电路分压原理可知R1两端的电压增大，R1的热功率增大，A正确；T向b端移动时，变压器副线圈接入电路的匝数减少，变压器的输出电压减小，各电阻两端的电压减小，R1的热功率减小，B错误；T向a端移动时，变压器的输出电压增大，并联电路两端电压增大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则R1两端的电压增大，R1的热功率增大，C正确；T向b端移动时，变压器副线圈接入电路的匝数减少，变压器的输出电压减小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则R1两端的电压减小，R1的热功率减小，D错误。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 考点三　两种特殊的变压器模型 返回导航 自耦变压器 考向1 自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，其中的一部分作为另一个线圈，当交流电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器均适用，如图所示。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 　如图甲所示为一可调自耦式理想变压器。A、B间线圈加上如图乙所示的正弦式交变电压，P为可调触头，B、P间接有一理想交流电流表和滑动变阻器R(最大阻值为100 Ω)，Q为滑动变阻器的滑动触头。现将P、Q分别调至线圈和滑动变阻器R的正中央，则(　　) A．电流表示数为2.0 A B．流过R的交流电的频率为100 Hz C．若保持Q位置不动，将P顺时针 转动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大 D．若保持P位置不动，将Q向上移动少许，则电流表示数变大，变压器输出功率变大 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　D 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 变压器输出功率减小，故C错误；若保持P位置不动，根据变压器电压与匝数关系可知，B、P间电压不变，将Q向上移动少许，则滑动变阻器接入电路电阻变小，可知电流表示数变大，变压器输出功率也变大，故D正确。故选D。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 互感器 考向2 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 　如图所示，T1、T2是测量高压交流电的两种互感器(均视为理想变压器)，假设T1、T2都接在交流高压输电线的前端，T1原、副线圈的匝数之比为n－1，T2原、副线圈的匝数之比为n，电表a的示数与电表b的示数乘积为N，则下列说法正确的是(　　) A．T1是电压互感器，且为升压变压器 B．T2是电流互感器，且为降压变压器 C．若a的示数为M，则交流高压输电线 的输送电流为n－1M D．交流高压输电线的输送功率为n2N 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　D 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 考点四　电能的输送 返回导航 1．高压输电线路的电压损失和功率损失 如图所示，若发电站输出电功率为P，输电电压为U，用户得到的电功率为P′，用户的电压为U′，输电线总电阻为R。 (1)输出电流 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 (2)电压损失 ①ΔU＝U－U′； ②ΔU＝_____。 (3)功率损失 ①ΔP＝P－P′＝ΔU·I； IR I2R 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 (4)减少输电线上电能损失的方法 ②减小输电线中的电流。在输电功率一定的情况下，根据P＝UI，要减小电流，必须提高___________。 横截面积 电阻率小 输电电压 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 2．远距离输电问题 (1)理清输电电路图的三个回路(如图) 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＝IR线。 ③在用户回路中，P4＝U4I4＝P用户。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 (2)升压变压器和降压变压器的基本关系 ①升压变压器基本关系 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 易 错 辨 析 1．输电线损失功率P损＝U送I线，其中U送是送电电压，I线是输电线电流强度。(　 　) 3．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小。(　 　) × × × 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　C 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 A．直流输电导线中的电流为250 A B．直流输电导线总阻值不超过16 Ω C．家用交流电的电压最大值为220 V，频率为50 Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为11∶500 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　BD 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 提能训练　练案[70] 返回导航 [答案]　C 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 2．(多选)某发电厂原来用11 kV的交流电压输电，后来改用升压变压器将电压升高到550 kV后再输电。若输电的电功率都是P，输电线路的电阻均为R，则下列说法中正确的是(　　) 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　AD 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 3．图甲是医用红外理疗灯，图乙是其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为n1和n2(n1<n2)。若单刀双掷开关从a切换到b，则(　　) A．电流表示数变大 B．电流表示数变小 C．电压表示数变大 D．电压表示数变小 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　A [解析]　单刀双掷开关从a切换到b，由题知，变压器原线圈的电压不变，故电压表的示数不变，故C、D错误；由题知，变压器原线圈的电压和匝数不变，单刀双掷开关从a切换到b，n1<n2，则副线圈的匝数增加，根据原副线圈的电压之比等于匝数比，可知变压器副线圈的电压变大，则副线圈的电流变大，故变压器的输出功率变大，根据变压器两端功率不变，可知输入功率也变大，根据P＝U1I1，可知原线圈的电流增大，即电流表的示数变大，故A正确，B错误。故选A。 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 4．(2024·北京卷·5题)如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6 V，3 W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是(　　) B．副线圈中电流的有效值为0.5 A C．原、副线圈匝数之比为1∶4 D．原线圈的输入功率为12 W 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　B 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　D 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 6．(2026·湖北恩施期中联考)传统电流表测电流时需要把待测载流导线切断串入电流表，既麻烦又不安全。钳表是一种新型感应电流表，见图甲，机械开合器可以控制钳形铁芯(硅钢片制成)张开或闭合，钳口打开后夹入一根待测载流导线后，闭合钳口(见图乙)。铁芯钳子与表内固定硅钢片组成闭合磁路，如图丙所示，载流导线相于当在铁芯上缠绕了1匝原线圈，而在内部隐藏铁芯上缠绕了接有电流表的多匝副线圈，通过电流表的感应电流值，就可计算载流导线上电流I的大小。若钳表上连接电流表的副线圈缠绕了n＝10匝，下列说法正确的是(　　) 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 A．钳表既能测交流电流，又能测直流电流 B．钳表只能测火线上的电流，不能测零线上的电流 C．若图乙中电流表示数为5 mA，则载流导线上待测电流I＝50 mA D．若图乙中钳表同时夹住零线和火线两根导线，则电流表的读数将加倍 [答案]　C 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 7．(2026·重庆南开中学高三阶段练习)如图所示，理想变压器的初级线圈接有输出电压有效值恒定不变的交流电源，次级线圈接有光敏电阻R(其阻值随光照强度增大而减小)、灯泡L1和灯泡L2。图中电表均为理想交流电表，若增大光照强度，则(　　) A．电压表V1与电流表A1的示数之比增大 B．电压表V2与电流表A2的示数之比减小 C．灯泡L1和灯泡L2均变亮 D．灯泡L1和灯泡L2均变暗 [答案]　B 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 8．(多选)(2023·天津卷·6题)“西电东送”是我国重要的战略工程，从西部发电厂到用电量大的东部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，T1的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源，R为输电导线的电阻，T2的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是(　　) A．T1输出电压等于T2输入电压 B．T1输出功率大于T2输入功率 C．用电器增多后，R消耗的功率减小 D．用电器增多后，T2的输出电压降低 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　BD 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 A．变压器原线圈串联的定值电阻R的阻值 为150 Ω 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20 A D．若同时使用两个充电桩，则变压器的输出功率为8 800 W 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　A 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 10．(2025·广东卷·2题)如图所示。某光伏电站输出功率1 000 kW、电压400 V的交流电，经理想变压器升压至10 kV后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为5 Ω。下列说法正确的是(　　) A．变压器原、副线圈匝数比为1∶100 B．输电线上由R造成的电压损失为500 V C．变压器原线圈中的电流为100 A D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 [答案]　B 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 11．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V。已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(　　) A．发电机输出的电流I1＝40 A B．输电线上的电流I线＝625 A C．降压变压器的匝数比n3∶n4＝190∶11 D．用户得到的电流I4＝455 A 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　C 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 12．(多选)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2，当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I，不计线圈电阻，下列说法正确的是(　　) 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 [答案]　BC 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 13．如图所示为某发电站输电示意图，发电机的输出电压恒定，变压器均为理想变压器，在输电线路的起始端接入甲、乙两个理想互感器，甲、乙两互感器原、副线圈的匝数比分别为200∶1和1∶20，降压变压器原、副线圈匝数比为200∶1，电压表的示数为220 V，电流表的示数为5 A，输电线路的总电阻r＝20 Ω。则下列说法正确的是(　　) 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 A．互感器甲中圈内接入电流表，互感器乙中圈内接入电压表 B．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的6% C．用户端的电压U4为200 V D．用电高峰相对平时用电时，用户端的电压偏小 [答案]　D [解析]　互感器甲并联在零线和火线上，是电压互感器，圈内接入电压表，互感器乙串联在电路中，是电流互感器，圈内接入电流表，A错误；电流表的示数为5 A，电流互感器原、副线圈的匝数比为1∶20，则输电线路上的电流I＝100 A，输电线路上损耗的功率P损＝I2r＝200 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 高考一轮总复习 • 物理 第十三章　交变电流　电磁振荡和电磁波　传感器 返回导航 谢谢观看 2．理想变压器的两个基本特点 (1)无漏磁，故原、副线圈中的Φ、相同。 (2)线圈无电阻，因此无电压损失，U＝E＝n。 ②有多个副线圈时＝____________。 ＝ ＝＝… (3)电流关系：①有一个副线圈时＝，且I2决定I1。 [解析]　根据＝，可得接收线圈的输出电压约为U2＝8 V，故A正确；由于存在磁漏现象，电流不再与匝数成反比，故B错误；变压器是不改变交变电流的频率的，故C正确；由于穿过发射线圈的磁通量与穿过接收线圈的磁通量大小不相同，所以穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的不相同，故D错误。故选AC。 [解析]　由图可知，交流电的周期为2.25 s，故A错误；根据图乙可知，输入电压最大值Um＝48 V，则输入电压有效值为U1＝＝48 V，根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为U2＝U1＝12 V，故B正确；R1的阻值为R2的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经R1和R2的电流之比为1∶2，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3倍，故C错误；根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D错误。故选B。 [解析]　由于二极管的单向导电性，结合交流电的性质，可知RL两端的电压Uab随时间变化的图像如图所示，流经RL的电流方向始终为a→b，是直流电，根据图分析可知其变化周期为0.01 s，故A正确，D错误；根据＝，结合题意可知RL两端的电压有效值为U2＝110 V。故B、C错误。故选A。 [解析]　根据理想变压器的电压比等于匝数比可得n1∶n2＝U1∶U2＝5∶1，n1∶n3＝U1∶U3＝5∶1，A正确，B错误；根据能量守恒可知变压器的输入功率等于总的输出功率，故P输入＝P输出＝7.0 kW＋3.5 kW＝10.5 kW，C正确；输出电压为交流电的有效值，根据正弦交流电的最大值与有效值的关系可知，两副线圈输出电压最大值均为Um＝220 V，D错误。故选AC。 B．S与a相连，灯泡两端的电压为 C．S与b相连，流过灯泡的电流为 D．S与c相连，灯泡的电功率为 [解析]　设变压器原、副线圈的电压分别为U1、U2，灯泡L的阻值为R，根据等效电阻的思想有变压器的等效电阻R等＝，灯泡L的阻值R＝，由理想变压器原理，电压关系＝，电流关系＝，联立解得R等＝k2R，k值恒定，即等效负载恒定，当S与c相连时，原线圈所在电路的总电阻最小，流过原线圈的电流最大，根据变压器原副线圈电流关系可知副线圈电流最大，根据P＝I2R可知灯泡的电功率最小，故A 错误；S与a相连，变压器原线圈电压U1＝·k2R，灯泡两端的电压为U2＝＝，B正确；S与b相连，变压器原线圈电路接入两个电阻，变压器原线圈的电流I1＝，流过灯泡的电流I2＝kI1＝，C错误；S与c相连，变压器原线圈电路接入一个电阻，变压器原线圈的电流I1′＝，流过灯泡的电流I2′＝kI1′＝，灯泡的电功率为PL＝I2′2R＝，D错误。故选B。 [解析]　单刀双掷开关连接a，输入电压和匝数不变，输出电压不变，所以电压表的示数不变，故A错误；单刀双掷开关连接a，滑动变阻器触头P向上移动，电阻R增大，输出电压不变，则输出功率减小，理想变压器的输出功率和输入功率相等，故原线圈输入功率变小，故B正确；当单刀双掷开关由a扳向b，由＝可知，u2变大，电阻R不变，则电流表示数变大，输出功率变大，C错误，D正确。 (2)分析该类问题的一般思维流程 [解析]　图乙中电压的有效值U1＝＝220 V，电表示数均为有效值，开始P、Q均在中央位置，根据变压器电压与匝数关系可知，B、P间电压为110 V，滑动变阻器接入电路阻值为50 Ω，则电流表示数为2.2 A，故A错误；交流电的周期为0.02 s，则频率为50 Hz，变压器不改变交流电频率，故流过R的交流电的频率为50 Hz，故B错误；若保持Q位置不动，将P顺时针转动少许，则副线圈匝数减少，根据变压器电压与匝数关系可知，B、P间电压减小，由于电阻不变，则电流表示数减小， 互感器 电压互感器 电流互感器 原理图 原线圈的连接 并联在交流电路中 串联在交流电路中 互感器的作用 将高电压变为低电压 将大电流变成小电流 利用的公式 ＝ I1n1＝I2n2 [解析]　T1串联在高压电线上测量电流，是电流互感器，原线圈电流大于副线圈电流，根据变压器电流与匝数关系可知，原线圈匝数小于副线圈匝数，则变压器T1为升压变压器，故A错误；T2并联在高压电线上测量电压，是电压互感器，原线圈电压大于副线圈电压，所以变压器T2为降压变压器，故B错误；若a的示数为M，根据变压器电流比等于匝数比的反比可得＝n，解得交流高压输电线的输送电流为I＝nM，故C错误；设b的示数为M′，根据变压器电压比等于匝数比可得＝n，可得交流高压输电线的输送电压为U＝nM′，则交流高压输电线的输送功率为P＝UI＝n2MM′＝n2N，故D正确。故选D。 I＝＝＝。 ②ΔP＝______＝2R。 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； ＝，＝，P1＝P2 ②降压变压器基本关系 ＝，＝，P3＝P4 (3)掌握一个守恒观念 功率关系：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔU·I线＝IR线＝。 2．输电线损失功率P损＝，其中U送为送电电压，R线为输电线电阻。(　 　) [解析]　由题知，发电机的输出电压U1＝250 V，输出功率500 kW，则有I1＝＝2×103 A，A错误；由题知，用户端电压U4＝220 V，功率88 kW，则有＝＝，P′＝U4I4，联立解得I4＝400 A，I3＝8 A，U3＝11 000 V，则输电线上损失的功率为P损＝IR＝4 kW，且U2＝U3＋I3R＝11 500 V，再根据＝，解得＝，B、D错误；根据理想变压器无功率损失有P＝U2I3＋P储，代入数据有P储＝408 kW，C正确。故选C。 跟 踪 训 练 3．(多选)(2025·重庆卷·9题)2025年1月“疆电入渝”工程重庆段全线贯通，助力重庆形成特高压输电新格局，该工程计划将输电站提供的1.6×106 V直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为1.0×104 V的交流电，再经配电房中的变压器(视为理想变压器)降为220sin(100πt)V的家用交流电，若输电线路输送功率为8.0×109 W，且直流输电过程中导线电阻产生的电功率损耗不超过输送功率的5%，则(　　) [解析]　直流输电电流由公式I＝计算得I＝＝5 000 A，A错误；导线允许的最大功率损耗为输送功率的5%P损＝0.05×8.0×109 W＝4×108 W，由P损＝I2R得导线总阻值上限R＝＝ Ω＝16 Ω，B正确；家用交流电表达式为220sin(100πt)V，其最大值为220 V，频率为f＝＝＝50 Hz，C错误；变压器原线圈电压U1＝1.0×104 V，副线圈电压U2＝220 V，匝数比＝＝＝，由电流比与匝数比成反比可知＝＝，D正确。故选BD。 基础巩固练 1．(2025·广西卷·2题)某变压器输入正弦交流电的电压有效值为220 V，输出电压最大值为11 V，该变压器视为理想变压器，其原、副线圈匝数之比为(　　) A．20∶ B．20∶1 C．20∶1 D．1∶20 [解析]　变压器输出电压有效值为U2＝ V＝11 V，则变压器原副线圈的匝数比＝＝＝，故选C。 A．根据公式P损＝I2R，为减小输电功率损失，可以减小输电电流 B．根据公式P损＝，为减小输电功率损失，可以降低输电电压 C．根据公式I＝，提高电压后输电线上的电流增大为原来的50倍 D．根据公式I＝，提高电压后输电线上的电流减小为原来的 [解析]　输电线上的损耗功率为P损＝I2R，为减小输电损失，可以减小输电电流，故A正确；P损＝中的U表示输电线上的损失电压，而不是输电电压，故B错误；由公式I＝可得，当电压升高为原来的50倍后，电流变为原来的，故C错误，D正确。 A．原线圈两端电压的有效值为24 V [解析]　由题图乙知，理想变压器原线圈电压最大值为Um＝24 V，则有效值为U1＝＝24 V，故A错误；灯泡正常发光，由P＝UI得，副线圈中电流有效值为I＝＝＝0.5 A，故B正确；由理想变压器原、副线圈电压与匝数关系可知＝＝4，故C错误；理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率P1＝PL＝3 W，故D错误。 5．(2025·河北卷·6题)2024年底，世界装机容量 最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面 投产发电。如图，若该电站通过理想变压器调节输出 电压U2时，输入电压U1保持不变。已知副线圈总匝 数为n，分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12＝n23＝，开关S接3时输出电压的瞬时值u2＝Umsin ωt，则S接2时u2－t的图像为(　　) [解析]　根据理想变压器电压比与匝数比关系可知＝，＝，由于输入电压U1不变，可知＝，即＝，解得u2＝Umsin ωt；可知此时输出的交流电的周期为T＝。故选D。 [解析]　钳表测电流利用了电磁感应现象，所以钳表不能测直流电流，故A错误；由于通过零线上的电流也是变化的，所以钳表也能测零线上的电流，故B错误；若图乙中电流表示数为5 mA，根据＝＝，可得载流导线上待测电流为I＝10IA＝50 mA，故C正确；若图乙中钳表同时夹住零线和火线两根导线，由于零线和火线两根导线的电流大小相等，方向相反，则通过的副线圈的磁通量一直为0，电流表的读数为0，故D错误。故选C。 [解析]　依题意，理想变压器初级线圈两端电压保持不变，由＝，可知次级线圈两端电压U2不变，若增大光照强度，光敏电阻的阻值将减小，则变压器次级线圈总电阻减小，根据欧姆定律可得I2＝，整理可得R总＝，可知电流表A2的示数增加，电压表V2与电流表A2的示数之比减小。根据＝，易知，电流表A1的示数增加，电压表V1与电流表A1的示数之比减小，故A错误，B正确；根据上面选项分析可知，灯泡L1的电流增加，两端电压也增加所以变亮。由分压原理可得U并＝U2－UL1，即灯泡L2的两端电压减小，灯泡L2变暗，故C、D错误。 [解析]　由于输电过程中，线路中有电流、线路电阻R会分压且产生热量，会损失功率，故T1输出功率大于T2输入功率，T1输出电压也大于T2输入电压，故A错误，B正确；设升压变压器T1原副线圈比为n1∶n1′，输入、输出电压分别为U1、U1′，根据理想变压器电压与原副线圈匝数关系可得＝，由于输入电压U1不变，原副线圈匝数比不变，则升压变压器T1的输出电压U1′恒定。设降压变压器T2 的原副线圈匝数比为n2∶n2′，输入、输出电压分别为U2、U2′，通过原副线圈的电流分别为I2、I2′，T2的副线圈并联多个用电器等效电阻为R用，则有＝，＝，R用＝，则U1′＝I2R＋U2＝I2R＋2I2R用＝I2(R＋R等)，令R等＝2R用，则U1′＝I2(R＋R等)，随着用户接入的用电器增多，副线圈接入电器的总电阻R用减小，则R等减小，输入线路中电流I2增大，R消耗的功率P损＝IR，T2的输出电压U2′＝(U1′－I2R)，用电器增多后，I2增大，R消耗的功率增大，T2的输出电压U2′降低，故C错误，D正确。故选BD。 能力提升练 9．(2026·八省八校联考试题)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、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈接有交变电源e＝2 500sin 100πt(V)，现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220 V，充电功率为4 400 W，下列说法正确的是(　　) [解析]　电源电压有效值为2 500 V，由P＝UI可知，副线圈电压有效值为220 V，P＝4 400 W时，电流有效值为20 A，由于匝数比为10∶1，由＝和＝，可知原线圈电压有效值为2 200 V，电流有效值为2 A，UR＝2 500 V－2 200 V＝300 V，则定值电阻阻值R＝＝150 Ω，A项正确；流过充电桩的电流的周期为T＝＝ s＝ s，一秒钟有50个周期，一个周期电流方向改变2次，所以电流每一秒方向改变100 次，B项错误；由I＝可知，流经充电桩电流的最大值为20 A，C项错误；若使用两个充电桩，由于副线圈两端的电压发生变化，所以输出功率一定不等于8 800 W，D项错误。 [解析]　根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得＝＝＝，A错误；原副线圈两端的功率相等，流过副线圈的电流I2＝＝ A＝100 A，输电线上由R造成的电压损失为ΔU＝I2R＝100×5 V＝500 V，B正确；变压器原线圈中的电流为I1＝＝ A＝2 500 A，C错误；变压器不改变交变电流的频率，变压器原、副线圈中电流的频率相同，D错误。故选B。 [解析]　发电机输出的电流I1＝＝ A＝400 A，故A错误；输电线上损失的功率P线＝IR线＝5 kW，所以I线＝＝25 A，故B错误；用户得到的功率P4＝P－P线＝(100－5)kW＝95 kW，则I4＝＝ A＝ A≈432 A，故＝＝，故C正确，D错误。 A．通过电阻R2的电流为 B．电阻R2两端的电压为 C．n0与n1的比值为 D．发电机的功率为 [解析]　由题意知理想电流表读数为I，则根据欧姆定律有U1＝IR1，根据变压器电压与匝数的关系有＝，＝，代入有U0＝IR1，U2＝IR1，再由欧姆定律，有U2＝I2R2，可计算出I2＝I，A错误，B正确；由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则有Emax＝2NBL2ω，U0＝＝NBL2ω，由选项A、B知U0＝IR1，则＝ ，C正确；由于变压器为理想变压器，则有P0＝P1＋P2＝U1I＋U2I2＝I2R1＋U2I2，代入选项A、B、C公式有P0＝·，由于矩形线圈产生的交变电流直接输入原线圈，则发电机的功率为P0，D错误。 kW，电压表的示数为220 V，电压互感器原、副线圈的匝数比为200∶1，所以输送电压U＝44 000 V，输电总功率P＝UI＝4 400 kW，则输电线路上损耗的功率占输电总功率的比值＝×100%≈4.5%，B错误；降压变压器原线圈两端的电压U3＝44 000 V－100×20 V＝42 000 V，根据理想变压器电压比与匝数比的关系可知，用户端的电压U4＝＝210 V，C错误；用户使用的用电设备增多，用户回路中的电流增大，输电电流增大，输电线损失的电压增大，降压变压器的输入电压减小，则用户端的电压偏小，D正确。 $