第46讲 变压传能・洞悉输电损耗奥秘题型 专项训练-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以“解题口诀+高考考向+题型专练”构建变压传能体系，从原理到应用形成完整逻辑链，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |变压器原理|10题（含3道高考真题）|互感生压匝数牵，恒流无效交变先；电压正比于匝数，功率守恒记心间|从互感本质出发，建立电压-电流-功率关系，辨析理想与实际变压器| |负载动态分析|10题（含1道高考真题）|负载变阻先看流，副圈定后原圈求；功率电压循序判，匝数不变莫乱投|以负载电阻变化为线索，推导连锁反应，培养科学推理能力| |特殊变压器|10题（含2道高考真题）|一副多圈压匝等，功率相加电流衡；自耦无隔直铁芯，等效分压细辨认|拓展多副线圈、自耦变压器模型，深化模型建构能力| |远距离输电|10题（含3道高考真题）|升压输电减电流，导线损耗看电流；一升一降双模型，功率电压分步求|构建“升压-输电线-降压”链条，强化能量观念与实际应用|

第46讲 变压传能・洞悉输电损耗奥秘题型专项训练 〖组卷模式：解题口诀+高考考向+题型专练〗 题型01 变压器原理——隔空变压的电磁玄机 1 题型02 负载动态分析——阻值变化的连锁推演 6 题型03 特殊变压器——多圈自耦“日”字难点攻坚 9 题型04 远距离输电——压降损耗的降损智慧 14 题型01 变压器原理——隔空变压的电磁玄机 解题口诀：互感生压匝数牵，恒流无效交变先；电压正比于匝数，功率守恒记心间。 高考考向：选择题高频考点，考查变压器工作条件、基本电压‑电流‑功率关系，辨析理想变压器与实际变压器区别，易错陷阱：恒定电流不能变压。 1.（2026·浙江·高考真题）多彩的灯光为晚会营造快乐的气氛。某彩灯带由121个灯泡并联组成，每个灯泡的额定电压为4 V，额定电流为0.1 A。将其接在理想变压器的副线圈上，变压器原线圈输入电压为220V，该彩灯带正常发光。则变压器（　　） A. 原、副线圈的匝数之比为1∶55 B. 原、副线圈的电流之比为55∶1 C. 原线圈的输入功率为0.4 W D. 原线圈的电流为0.22 A 2.（2026·河北·高考真题）图1为一种等离子体工作电路，理想变压器原线圈两端接电压为的正弦交流电源，原、副线圈的匝数分别为、，为保护电阻。稳定工作时交流电流表的读数为，若等离子体可等效为定值电阻，其两端的正弦交流电压波形如图2所示，为电压峰值，为周期，则下列说法正确的是（　　） A. 副线圈电压为 B. 原线圈中电流为 C. 电源电压周期为 D. 等离子体的等效电阻为 3.（2026·甘肃·高考真题）如图1，理想变压器原、副线圈匝数比为，电阻，，、为理想电流表，为理想电压表，、为开关。交流电源的输出电压随时间的变化规律如图2所示。闭合开关、，则（　　） A. 两电流表示数相同 B. 电压表的示数为 C. 电源输出的交流电频率为 D. 电阻消耗的功率是电源输出功率的 4．如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．输电线上由R造成的电压损失为 C．变压器原线圈中的电流为 D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 5．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 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 6．某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（　　） A．电阻箱R的阻值调为 B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C．输入端电压调为 D．输入端电压调为 7．2024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时，输入电压保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头间和间的线圈匝数，开关S接3时输出电压的瞬时值，则S接2时的图像为（　　） A． B． C． D． 8．某变压器的原线圈匝数未知，将的正弦交流电输入原线圈。改变副线圈的匝数n，测得副线圈两端的电压U与匝数n之间的关系如图所示。若该变压器为理想变压器，则原线圈的匝数最接近（　　） A．110 B．160 C．210 D．310 9．2025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直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，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（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为 10.（2026·浙江·高考真题）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2，经规范操作，指针位置如图3，测得阻值为 ________。 （2）用匝数和的两线圈进行实验，分别测得两端电压为和，记录于下表。下列说法正确的是________（多选）； /V 1.02 2.20 3.24 4.28 5.36 /V 2.12 4.52 6.64 8.78 11.02 A. 与对应的是副线圈 B. 与对应的是副线圈 C. 实验中采用低压直流电源 D. 多用电表选择开关应调至交流电压挡 （3）小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示，上层线圈与示波器相连，则示波器上显示的波形为________。 A. B. C. 题型02 负载动态分析——阻值变化的连锁推演 解题口诀：负载变阻先看流，副圈定后原圈求；功率电压循序判，匝数不变莫乱投。 高考考向：变压器最经典难点题型，滑片移动、开关通断带来负载电阻变化，逐级推导电压、电流、功率变化；常以图像、电路关联设问，选择题居多。 11.（2026·北京·高考真题）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接在的交流电源上，副线圈接定值电阻和滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器的滑片由端向端缓慢滑动（　　） A. 电压表、的示数之比为2∶1 B. 电流表示数不变 C. 电流表示数增加 D. 变压器输出功率减小 12．如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为r，负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时（　　） A．降压变压器的输出电压变小 B．降压变压器的输出功率变大 C．升压变压器原线圈电流变大 D．升压变压器的输出功率不变 13．理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光。若（　　） A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮 C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个灯泡均变暗 14．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 15．如图所示，某同学利用自耦变压器设计了家庭护眼灯的工作电路。、端输入交流电压，为两个相同的护眼灯L1和L2供电。电键S断开，L1正常发光。现闭合S，为使两灯仍正常发光，只需调节的是（　　） A．向左滑动 B．向下滑动 C．向上滑动 D．不需要任何调节 16．电工使用如图（）所示的钳形电表测量交流电流。图（）为其结构简图，测量时让钳形铁芯张开，把被测电路的导线放进钳口内，铁芯上绕有匝的线圈并接入交流电流表，钳形电表测量电流时可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．测量交流电流时钳形铁芯张开有缝隙，对测量结果没有影响 B．测量时，需要把被测电流的零线和火线都放进钳形电表的钳口内进行测量 C．交流电流表的示数是被测导线电流的倍 D．交流电流表示数较小时，可将被测电路的导线在铁芯上多绕几圈，再进行测量 17．如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表与电流表均为理想电表，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电源接入如图乙所示的交流电。则（　　） A．交流电源电压有效值为 B．电阻R上的电流方向每秒钟改变50次 C．滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数增大 D．滑动变阻器的滑片向下移动，电流表的示数增大 18．如图所示，理想变压器原线圈经阻值的定值电阻与交流电源相连，交流电源的电压为40 V，原、副线圈的匝数比，当电阻箱R阻值调至32 Ω时，副线圈的输出功率为（　　） A．100 W B．200 W C．400 W D．800 W 19．如图所示为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至，为动力系统供电。若某次高铁进站过程，保持不变，仅通过调整动力系统的负载，使得电流减小到原来的一半。下列说法正确的是（　　） A．电流大于电流 B．电流的频率将减小到原来的一半 C．电压将增大 D．电阻的热功率将减小到原来的一半 20．小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈两端接电压为220V的交流电，滑片P可调节灯泡L的亮度，P在R最左端时，甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作，则（　　） A．n1：n2 = 110：3 B．当P滑到R中点时，图甲中L功率比图乙中的小 C．当P滑到R最左端时，图甲所示电路比图乙更节能 D．图甲中L两端电压的可调范围比图乙中的大 题型03 特殊变压器——多圈自耦“日”字难点攻坚 解题口诀：一副多圈压匝等，功率相加电流衡；自耦无隔直铁芯，等效分压细辨认。 高考考向：拓展拔高考点，多副线圈变压器打破单圈电流反比规律，自耦变压器、互感器（电压、电流互感器）为常考载体，侧重公式灵活变通。 21.（2026·河南·高考真题）为确定一变压器副线圈cd的匝数，某同学在变压器铁芯上缠绕10匝线圈ef，如图所示。原线圈ab接入一正弦交流电源，c、d两端电压为10 V；若将d、e两端连接，ab接入的电源不变，c、f两端电压为11 V，变压器视为理想变压器，则副线圈cd的匝数为（　　） A. 200 B. 190 C. 110 D. 100 22.（2026·湖北·高考真题）如图所示，有一理想变压器，其原线圈输入电压为，在一个副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡甲，在另一个单匝副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡乙，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 原线圈的匝数为50 B. 输入电压的频率为 C. 原线圈的输入功率为 D. 流过原线圈的电流最大值为0.11 A 23．为实时监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输电线上的电压和电流的大小．因高压输电线的电压和电流都很大，可采用互感器进行测量．如图所示，电压互感器和电流互感器的原线圈分别连接在高压线上，根据两个互感器的原、副线圈的匝数比和两个电表的读数就可以算出高压输电线的电压和电流，则关于电压互感器和电流互感器说法正确的是（　　） A．和都是降压变压器 B．是降压变压器，是升压变压器 C．是升压变压器，是降压变压器 D．和都是升压变压器 24．自耦变压器在高铁中被广泛应用。如图甲所示，理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入如图乙所示的正弦交流电压，当滑片P处于如图甲所示的位置时，原线圈与副线圈的匝数比为10∶1，电动机正常工作时电流表的示数为1 A。已知电动机线圈的电阻为0.2 Ω，不计其他损耗，则电动机正常工作时输出的机械功率为（　　） A．220 W B．200 W C．100 W D．22 W 25．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 26．如图为模拟远距离高压输电示意图。在输电线路的起始端接入互感器，该互感器原、副线圈的匝数比为，互感器和电表均为理想，升压变压器接发电机。则下列说法正确的是（　　） A．该互感器为电压互感器，起降压作用 B．若电压表的示数为200V，输电电流为10A，则线路输送电功率为400kW C．若发电机输出电压和输送功率不变，仅将滑片下移，则输电线损耗功率增大 D．若发电机输出电压不变，增加用户数，为维持用户电压不变，可将滑片上移 27．如图，理想自耦变压器AB端接入电压瞬时值表达式为的交流电，P为理想自耦变压器上的滑动触头，B、P之间接有一灯泡L和滑动变阻器R，灯泡的电阻为R0=32 Ω，滑动变阻器的最大阻值足够大，P′为滑动变阻器上的滑片，初始时A、B之间线圈的匝数为3000匝，A、P之间线圈的匝数为1000匝，滑动变阻器滑片P′位于最下端。不计灯泡电阻的变化且灯泡始终能够发光。下列说法正确的是（　　） A．初始时灯泡的功率为32W B．如果仅将滑动变阻器滑片P′向上滑动，BP两端的电压变大 C．如果仅将自耦变压器滑动触头P顺时针方向移动，灯泡变亮 D．如果将自耦变压器滑动触头P逆时针方向移动，同时将滑动变阻器滑片P′向上滑动，灯泡的亮度可能不变 28．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，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和，下列说法正确的是（　　） A． B． C．变压器的输入功率为 D．两副线圈输出电压最大值均为 29．如图为“日”字形理想变压器（铁芯左右对称）的示意图，中间和两臂上分别绕有匝数为n0、n1，n2的线圈，线圈匝数比n0:n1:n2=10:4:5，两臂电路中接有相同的电阻R。将中间线圈接入电压的交变电流，设通过铁芯左右两臂的磁通量相等，下列说法正确的是（　　） A．三个线圈中磁通量的变化率都相同 B．电压表V1的示数为7.2V C．电压表V1和V2示数比为4:5 D．电流表A1和A2示数比为5:4 30．“日”字形理想变压器如图所示，当原线圈ab中通以交变电流时，原线圈铁芯中的磁通量只有一半通过副线圈铁芯，另一半通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab中通以的交变电流时，理想电流表的示数为2A，定值电阻。。下列说法正确的是（　　） A．铁芯中磁通量的变化周期为0.02s B．原线圈ab两端电压的有效值为 C．原、副线圈的匝数比 D．理想电流表的示数为0.2A 题型04 远距离输电——压降损耗的降损智慧 解题口诀：升压输电减电流，导线损耗看电流；一升一降双模型，功率电压分步求。 高考考向：计算大题热门考点，构建 “升压‑输电线‑降压” 完整输电链条，求解输电线上电压损失、功率损耗；综合变压器规律，可结合新能源发电新情境命题，选择计算题均可出现。 31.（2026·江苏·高考真题）使用高压输电，若发电站的输出功率不变，输电线的总电阻不变，将输电线中的电流降为原来的一半，则输电线上损耗的功率变为原来的（　　） A. 2倍 B. C. 不变 D. 4倍 32.（2026·贵州·高考真题）如图，某发电站输出电压的交流电，经两个变压器先后将电压升至和，再并入电网。输电线电阻，。设所用变压器均为理想变压器，若发电站输出功率，则和上损失的总功率为（　　） A. B. C. D. 33.（2026·云南·高考真题）云南至广东高压输电工程在调试阶段采用高压输电，输送功率为，关于该输电线路，下列说法正确的是（　　） A. 输电电流为 B. 输电电流为 C. 若输送功率不变，提高输电电压，则输电损耗会增加 D. 若输送功率不变，提高输电电压，则输电损耗会减小 34．2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．减小，可以提高远距离输电的输电效率 B．图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C．若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D．当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 35．绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大的比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过比值为1：n=1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器可将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数为N=10匝、面积为，扇叶的转动频率为，输电线的电阻为，输电线上损耗的电功率为，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A．P处为逆变器，Q处为整流器 B．升压变压器原副线圈的匝数比为3：1100 C．降压变压器原副线圈的匝数比为5300：11 D．风力发电厂的输出功率为 36．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 37．如图所示为交流充电桩给新能源汽车充电的设施，为输电线的总电阻。配电设备的输出电压为，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，理想降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩输出电压，功率为，电压表为理想交流电压表，说法中正确的是（　　） A．交变电流的方向每秒改变100次 B．输电线的总电阻 C．输电线损失的功率为 D．当时，电压表的示数是0 38．如图所示的电路中，交流电源的电动势为、内阻可忽略不计，定值电阻，小灯泡、的规格均为“6V  6W”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为和。分别接通电路I和电路II，两电路都稳定工作时，则（　　） A．比更亮 B．与一样亮 C． R2的电功率比R1的小 D． R2的电功率与R1相等 39．某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 40．电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，两根输电线的总电阻R=10Ω，用户端电压U4=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。 (1)求升压变压器输入的电流I1； (2)求降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4； (3)用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压U1不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第46讲 变压传能・洞悉输电损耗奥秘题型专项训练 〖组卷模式：解题口诀+高考考向+题型专练〗 题型01 变压器原理——隔空变压的电磁玄机 1 题型02 负载动态分析——阻值变化的连锁推演 10 题型03 特殊变压器——多圈自耦“日”字难点攻坚 19 题型04 远距离输电——压降损耗的降损智慧 27 题型01 变压器原理——隔空变压的电磁玄机 解题口诀：互感生压匝数牵，恒流无效交变先；电压正比于匝数，功率守恒记心间。 高考考向：选择题高频考点，考查变压器工作条件、基本电压‑电流‑功率关系，辨析理想变压器与实际变压器区别，易错陷阱：恒定电流不能变压。 1.（2026·浙江·高考真题）多彩的灯光为晚会营造快乐的气氛。某彩灯带由121个灯泡并联组成，每个灯泡的额定电压为4 V，额定电流为0.1 A。将其接在理想变压器的副线圈上，变压器原线圈输入电压为220V，该彩灯带正常发光。则变压器（　　） A. 原、副线圈的匝数之比为1∶55 B. 原、副线圈的电流之比为55∶1 C. 原线圈的输入功率为0.4 W D. 原线圈的电流为0.22 A 【答案】D 【详解】彩灯带正常发光，故副线圈输出电压，副线圈总电流，已知原线圈输入电压，理想变压器满足电压与匝数成正比、电流与匝数成反比、输入功率等于输出功率的规律。 A．根据，原、副线圈匝数比为，故A错误； B．根据，原、副线圈电流比为，故B错误； C．输入功率等于输出功率，，故C错误； D．原线圈电流，故D正确。 故选D。 2.（2026·河北·高考真题）图1为一种等离子体工作电路，理想变压器原线圈两端接电压为的正弦交流电源，原、副线圈的匝数分别为、，为保护电阻。稳定工作时交流电流表的读数为，若等离子体可等效为定值电阻，其两端的正弦交流电压波形如图2所示，为电压峰值，为周期，则下列说法正确的是（　　） A. 副线圈电压为 B. 原线圈中电流为 C. 电源电压周期为 D. 等离子体的等效电阻为 【答案】AD 【详解】A．根据理想变压器原副线圈的电压比等匝数比有 可得副线圈电压为，故A正确； B．根据理想变压器原副线圈的电流比等匝数反有 可得原线圈中电流为，故B错误； C．由题意可知，副线圈中电压周期为，变压器不改变交流电的周期，即电源电压周期为，故C错误； D．等离子体两端电压的有效值为 等离子体的等效电阻为，故D正确。 故选AD。 3.（2026·甘肃·高考真题）如图1，理想变压器原、副线圈匝数比为，电阻，，、为理想电流表，为理想电压表，、为开关。交流电源的输出电压随时间的变化规律如图2所示。闭合开关、，则（　　） A. 两电流表示数相同 B. 电压表的示数为 C. 电源输出的交流电频率为 D. 电阻消耗的功率是电源输出功率的 【答案】BCD 【详解】C．由图2可知，电源输出的交流电周期为，则频率为，故C正确； AB．由图2可知，电源输出的交流电的有效值为 由原、副线圈匝数与电压关系可得，副线圈输出电压为 即电压表的示数为，由欧姆定律可知，通过电阻的电流为 即电流表的示数为，通过电阻的电流为 则副线圈的电流为 原线圈电流为 即电流表的示数为，故A错误，B正确； D．电阻消耗的功率是 电源输出功率 则有，故D正确。 故选BCD。 4．如图所示。某光伏电站输出功率、电压的交流电，经理想变压器升压至后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻R为。下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈匝数比为 B．输电线上由R造成的电压损失为 C．变压器原线圈中的电流为 D．变压器原、副线圈中电流的频率不同 【答案】B 【详解】A．根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得 A错误； B．原副线圈两端的功率相等，流过副线圈的电流 输电线上由R造成的电压损失为 B正确； C．变压器原线圈中的电流为 C错误； D．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。 5．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 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 【答案】B 【详解】设变压器原、副线圈的电压分别为，灯泡L的阻值为R，根据等效电阻的思想有灯泡的等效电阻 灯泡L的阻值 由理想变压器原理，电压关系 电流关系 联立解得 A．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，根据可知灯泡的电功率最大，故A错误； B．S与a相连，变压器原线圈电压 灯泡两端的电压为 B正确； C．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 流过灯泡的电流 C错误； D．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 流过灯泡的电流 灯泡的电功率为 D错误。 故选B。 6．某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，A为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为。要使电流表的示数变为，下列操作正确的是（　　） A．电阻箱R的阻值调为 B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C．输入端电压调为 D．输入端电压调为 【答案】B 【详解】A．输入电压峰值为，则输入电压有效值为，滑动触头在正中间，根据变压比可知，输出电压，若将电阻箱阻值调为18欧姆，则电流为1A，故A错误； B．若将副线圈匝数调为总匝数的，根据变压比可知，输出电压，则副线圈电流变为，故B正确； C．输入端电压调为时，其有效值不变，不会导致电流的变化，仍然为，故C错误； D．将输入电压峰值减小一半，则输入电压有效值变为，输出电压，副线圈电流变为，故D错误。 故选B。 7．2024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时，输入电压保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头间和间的线圈匝数，开关S接3时输出电压的瞬时值，则S接2时的图像为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据理想变压器电压比与匝数比关系可知， 由于输入电压不变，可知 即 解得； 可知此时输出的交流电的周期为。 故选D。 8．某变压器的原线圈匝数未知，将的正弦交流电输入原线圈。改变副线圈的匝数n，测得副线圈两端的电压U与匝数n之间的关系如图所示。若该变压器为理想变压器，则原线圈的匝数最接近（　　） A．110 B．160 C．210 D．310 【答案】C 【详解】设原线圈的匝数为，根据，可得 由题图可知当时，，代入可得 故选C。 9．2025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直流电由新疆输送至重庆，多次转换后变为的交流电，再经配电房中的变压器（视为理想变压器）降为的家用交流电，若输电线路输送功率为，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（　　） A．直流输电导线中的电流为250A B．直流输电导线总阻值不超过16Ω C．家用交流电的电压最大值为220V，频率为50Hz D．配电房中变压器原、副线圈中电流比为 【答案】BD 【详解】A．直流输电电流由公式计算得 ，故A错误； B．导线允许的最大功率损耗为5%的输送功率 由 得导线总阻值上限 ，故B正确； C．家用交流电表达式为，其最大值为； 频率为，故C错误； D．变压器原线圈电压，副线圈电压，匝数比 电流比与匝数比成反比可知，故D正确。 故选BD。 10.（2026·浙江·高考真题）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）小明先用多用电表测量图1变压器的“0”、“1400”接线柱间的电阻。选择开关位置如图2，经规范操作，指针位置如图3，测得阻值为 ________。 （2）用匝数和的两线圈进行实验，分别测得两端电压为和，记录于下表。下列说法正确的是________（多选）； /V 1.02 2.20 3.24 4.28 5.36 /V 2.12 4.52 6.64 8.78 11.02 A. 与对应的是副线圈 B. 与对应的是副线圈 C. 实验中采用低压直流电源 D. 多用电表选择开关应调至交流电压挡 （3）小明将两个线圈按图4方式上下叠放。下层线圈输入电压信号如图5所示，上层线圈与示波器相连，则示波器上显示的波形为________。 A. B. C. 【答案】（1）34##34.0 （2）AD （3）C 【小问1详解】 从图2可知，多用电表选择开关置于电阻×10挡位，图3中指针指向3.4，所以测得阻值为R=3.4×10=34Ω。 【小问2详解】 AB．根据变压器电压与匝数的关系，匝数多的线圈电压高；因为变压器由漏磁等损失，因为，所以n1对应副线圈，故A正确，B错误。 C．变压器的工作原理是电磁感应，需要交流电源，不能用直流电源，C错误。 D．变压器输出的是交流电，测量其电压时，多用电表选择开关应调至交流电压挡，D正确。 故选AD。 【小问3详解】 由题意可知下层线圈输入的是锯齿波电压，它的变化率（斜率）在每个周期内是恒定的；根据电磁感应原理可知上层线圈的感应电动势，与磁通量的变化率成正比，也就是与输入电压的变化率成正比；输入电压的斜率恒定，所以感应电动势的大小也恒定，对应的波形是方波。故选C。 题型02 负载动态分析——阻值变化的连锁推演 解题口诀：负载变阻先看流，副圈定后原圈求；功率电压循序判，匝数不变莫乱投。 高考考向：变压器最经典难点题型，滑片移动、开关通断带来负载电阻变化，逐级推导电压、电流、功率变化；常以图像、电路关联设问，选择题居多。 11.（2026·北京·高考真题）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2∶1，原线圈接在的交流电源上，副线圈接定值电阻和滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器的滑片由端向端缓慢滑动（　　） A. 电压表、的示数之比为2∶1 B. 电流表示数不变 C. 电流表示数增加 D. 变压器输出功率减小 【答案】C 【详解】A．理想变压器原副线圈的电压比等于匝数比，即原线圈两端电压（也就是V₁的示数）和副线圈两端总电压的比值为2:1。但V₂测量的是滑动变阻器R的分压，并非副线圈的总电压，因此V₁、V₂的示数之比不等于2:1，A错误； C．滑片从a向b滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小。由于原线圈接的交流电源有效值恒定，根据变压规律 副线圈的总电压有效值保持不变， 副线圈回路总电阻为，总电阻减小，由欧姆定律可知副线圈总电流（即A₂的示数）增大，C正确； B．根据变流规律，副线圈电流增大时，原线圈电流（即A₁的示数）也会增大，B错误； D．变压器的输出功率 不变、​增大，因此输出功率增大，D错误。 故选C。 12．如图为采用双线并联模式进行远距离交流输电的示意图。发电机的输出电压稳定，升压变压器和降压变压器均可视为理想变压器。两变压器间每条输电线等效电阻均为r，负载看做定值电阻。若一条输电线因故障被切断时（　　） A．降压变压器的输出电压变小 B．降压变压器的输出功率变大 C．升压变压器原线圈电流变大 D．升压变压器的输出功率不变 【答案】A 【详解】A．发电机输出电压稳定，升压变压器匝数比不变，因此副线圈的输出电压保持不变。设 副线圈电流为，副线圈电流为，则降压变压器输入电压 因为, 且 联立解得 原来双线并联输电，总输电线电阻 一条输电线切断后，总输电线电阻 即输电线总电阻增大，则减小， 因为 所以降压变压器的输出电压减小，故A正确； B．负载是定值电阻，降压变压器输出功率 减小，因此输出功率变小，故B错误； C．根据理想变压器变流比，原线圈电流与成正比，因此原线圈电流变小，故C错误； D．升压变压器输出功率 不变、减小，因此输出功率变小，故D错误。 故选A。 13．理想变压器的原线圈通过a 或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示（光敏电阻的阻值随着光照增加而减少）。当S接a时，三个灯泡均发光。若（　　） A．电容C增大，L1灯泡变亮 B．频率f增大，L2灯泡变亮 C．RG上光照增强，L3灯泡变暗 D．S接到b时，三个灯泡均变暗 【答案】A 【详解】A．电容增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，故A正确； B．频率f增大，则电感的阻碍作用增大，则L2灯泡变暗，故B错误； C．光敏电阻光照增强，阻值减小，由于各支路电压不变，则L3灯泡电流增大，变亮，故C错误； D．S接到b时，根据变压比可知，副线圈电压增大，则三个泡均变亮，故D错误。 故选A。 14．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为，输入端、接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A．L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B．L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C．L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D．L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 【答案】A 【详解】副线圈的总电阻为 解得 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有 则等效电阻先增大后减小，由欧姆定律有 ，先减小后增大，先减小后增大，则先变暗后变亮，根据 ， 由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过L2的电流为 则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中 增大；在副线圈的电压减小过程中，通过R0的电流为 逐渐增大，则越来越小，则 则先变暗后变亮，一直变亮； 故选A。 15．如图所示，某同学利用自耦变压器设计了家庭护眼灯的工作电路。、端输入交流电压，为两个相同的护眼灯L1和L2供电。电键S断开，L1正常发光。现闭合S，为使两灯仍正常发光，只需调节的是（　　） A．向左滑动 B．向下滑动 C．向上滑动 D．不需要任何调节 【答案】C 【详解】闭合S后副线圈电阻减小，则滑动变阻器电压增大，为保证灯泡电压不变，可将滑动变阻器阻值减小，即向右滑动；若滑动变阻器阻值不变，可增大副线圈电压，也可使得并联电路电压不变，根据可知，此时向上滑动。 故选C。 16．电工使用如图（）所示的钳形电表测量交流电流。图（）为其结构简图，测量时让钳形铁芯张开，把被测电路的导线放进钳口内，铁芯上绕有匝的线圈并接入交流电流表，钳形电表测量电流时可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．测量交流电流时钳形铁芯张开有缝隙，对测量结果没有影响 B．测量时，需要把被测电流的零线和火线都放进钳形电表的钳口内进行测量 C．交流电流表的示数是被测导线电流的倍 D．交流电流表示数较小时，可将被测电路的导线在铁芯上多绕几圈，再进行测量 【答案】D 【详解】A．理想变压器的前提是铁芯闭合、无漏磁，如果铁芯有缝隙，磁阻变大，漏磁明显增加，不再满足理想变压器的互感条件，对测量结果产生影响，故A错误； B．家庭电路中，火线和零线的电流大小相等、方向相反。同时放入钳口，它们产生的磁场会相互抵消，铁芯中总磁通量为零，副线圈没有感应电流，电流表读数为零，无法测出线路电流。正确做法是只夹一根导线。故B错误； C．根据可知交流电流表的示数，故C错误； D．交流电流表示数表示为，如果交流电流表示数较小，可以增大(将被测电路的导线在铁芯上多绕几圈)或减小交流电流表内部线圈以增大交流电流表示数，故D正确； 故选D。 17．如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电压表与电流表均为理想电表，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电源接入如图乙所示的交流电。则（　　） A．交流电源电压有效值为 B．电阻R上的电流方向每秒钟改变50次 C．滑动变阻器的滑片向下移动，电压表的示数增大 D．滑动变阻器的滑片向下移动，电流表的示数增大 【答案】D 【详解】A．由乙图可知，交流电源电压的最大值为 故交流电源电压的有效值为，故A错误； B．由乙图可知，交流电源的周期，在一个周期内，电流方向改变2次，因此每秒电流方向改变的次数为次 变压器不会改变交流电的周期和频率，所以电阻R上的电流方向每秒钟也改变100次，故B错误； C．根据 因原线圈的电压一直保持不变，可知副线圈的电压也保持不变，与滑动变阻器的滑片向下移动无关，故C错误； D．滑动变阻器的滑片向下移动，的有效阻值减小，故并联电路的总电阻减小，根据 可知副线圈中的电流增大，即电流表的示数增大，故D正确。 故选D。 18．如图所示，理想变压器原线圈经阻值的定值电阻与交流电源相连，交流电源的电压为40 V，原、副线圈的匝数比，当电阻箱R阻值调至32 Ω时，副线圈的输出功率为（　　） A．100 W B．200 W C．400 W D．800 W 【答案】B 【详解】设原线圈中的电流为 ，副线圈中的电流为 ，原线圈两端电压为 ，副线圈两端电压为 。 根据理想变压器电流与匝数的关系可知： 即 。 副线圈两端电压由欧姆定律可得： 根据理想变压器电压与匝数的关系可知： 即 。 对原线圈回路，根据闭合电路电压关系（电源电压等于在电阻 上的电压与原线圈电压之和）： 代入数据得： ；解得原线圈电流： 则副线圈电流： 副线圈的输出功率： 故选B。 19．如图所示为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至，为动力系统供电。若某次高铁进站过程，保持不变，仅通过调整动力系统的负载，使得电流减小到原来的一半。下列说法正确的是（　　） A．电流大于电流 B．电流的频率将减小到原来的一半 C．电压将增大 D．电阻的热功率将减小到原来的一半 【答案】C 【详解】A．对于理想变压器输入和输出功率相等，即 理想变压器输入和输出电压关系为 由于牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压，故，，A错误； B．对于理想变压器，输入与输出电流频率不变，B错误； C．由于发电厂输出电压不变，因此牵引变电所输出电压不变 对于理想变压器输入和输出电流关系为 电流减小到原来的一半，则电流减小到原来的一半，电阻的分压降低，故电压将增大，C正确； D．对于理想变压器输入和输出电流关系为 电流减小到原来的一半，则电流减小到原来的一半 电阻的热功率为 电流减小到原来的一半，则热功率减小至原来的，D错误。 故选 C。 20．小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V灯泡的电阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2。原线圈两端接电压为220V的交流电，滑片P可调节灯泡L的亮度，P在R最左端时，甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作，则（　　） A．n1：n2 = 110：3 B．当P滑到R中点时，图甲中L功率比图乙中的小 C．当P滑到R最左端时，图甲所示电路比图乙更节能 D．图甲中L两端电压的可调范围比图乙中的大 【答案】AC 【详解】A．滑片P在最左端时，图甲、乙中变压器输出电压均为灯泡的额定电压6V，因此 故A正确； B．当P滑到R中点时，图甲中总电阻为P左端电阻与灯泡电阻串联，图乙中总电阻为灯泡电阻与Р右端的电阻并联后再与P左端电阻串联，由于并联电阻小于灯泡电阻，则图甲中灯泡电压大于图乙中灯泡电压，则图甲中灯泡功率比图乙中灯泡功率大，故B错误； C．当P滑到R最左端时，图甲中只有灯泡，图乙中R与灯泡并联，总电阻更小，输出功率更大，图甲比图乙更节能，故C正确； D．图乙中的灯泡两端电压在0到6V间变化，图甲中灯泡两端电压最高为6V，最低达不到0，则图乙中灯泡两端可调电压范围大，故D错误。 故选AC。 题型03 特殊变压器——多圈自耦“日”字难点攻坚 解题口诀：一副多圈压匝等，功率相加电流衡；自耦无隔直铁芯，等效分压细辨认。 高考考向：拓展拔高考点，多副线圈变压器打破单圈电流反比规律，自耦变压器、互感器（电压、电流互感器）为常考载体，侧重公式灵活变通。 21.（2026·河南·高考真题）为确定一变压器副线圈cd的匝数，某同学在变压器铁芯上缠绕10匝线圈ef，如图所示。原线圈ab接入一正弦交流电源，c、d两端电压为10 V；若将d、e两端连接，ab接入的电源不变，c、f两端电压为11 V，变压器视为理想变压器，则副线圈cd的匝数为（　　） A. 200 B. 190 C. 110 D. 100 【答案】D 【详解】设电源电压为，两端的线圈匝数为，两端的线圈匝数为，两端的线圈匝数为，根据变压器电压和匝数关系可得， 联立，解得 故选D。 22.（2026·湖北·高考真题）如图所示，有一理想变压器，其原线圈输入电压为，在一个副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡甲，在另一个单匝副线圈上接额定电压为、额定功率为的灯泡乙，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（　　） A. 原线圈的匝数为50 B. 输入电压的频率为 C. 原线圈的输入功率为 D. 流过原线圈的电流最大值为0.11 A 【答案】AC 【详解】A．原线圈输入电压有效值为 设原线圈匝数为，由理想变压器匝数与电压关系有 又有 解得，故A正确； B．由原线圈输入电压表达式可知，则原线圈输入电压的频率为，故B错误； C．理想变压器原线圈的输入功率等于副线圈输出功率之和为，故C正确； D．原线圈电流的有效值为 则流过原线圈的电流最大值为，故D错误。 故选AC。 23．为实时监测高压输电线的电压和电流，需要测量出输电线上的电压和电流的大小．因高压输电线的电压和电流都很大，可采用互感器进行测量．如图所示，电压互感器和电流互感器的原线圈分别连接在高压线上，根据两个互感器的原、副线圈的匝数比和两个电表的读数就可以算出高压输电线的电压和电流，则关于电压互感器和电流互感器说法正确的是（　　） A．和都是降压变压器 B．是降压变压器，是升压变压器 C．是升压变压器，是降压变压器 D．和都是升压变压器 【答案】B 【详解】由题意可知，电压互感器次级匝数小于初级匝数，是降压变压器，电流互感器次级匝数大于初级匝数，是升压变压器。 故选B。 24．自耦变压器在高铁中被广泛应用。如图甲所示，理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入如图乙所示的正弦交流电压，当滑片P处于如图甲所示的位置时，原线圈与副线圈的匝数比为10∶1，电动机正常工作时电流表的示数为1 A。已知电动机线圈的电阻为0.2 Ω，不计其他损耗，则电动机正常工作时输出的机械功率为（　　） A．220 W B．200 W C．100 W D．22 W 【答案】B 【详解】由乙图可知，原线圈电压，根据理想变压器电压和匝数的关系以及电流和匝数的关系 有，，其中 得电动机两端电压，通过电动机的电流 根据电动机的功率关系 有，其中 得电动机正常工作时输出的机械功率，ACD错误，B正确。 故选B。 25．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 【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 。 26．如图为模拟远距离高压输电示意图。在输电线路的起始端接入互感器，该互感器原、副线圈的匝数比为，互感器和电表均为理想，升压变压器接发电机。则下列说法正确的是（　　） A．该互感器为电压互感器，起降压作用 B．若电压表的示数为200V，输电电流为10A，则线路输送电功率为400kW C．若发电机输出电压和输送功率不变，仅将滑片下移，则输电线损耗功率增大 D．若发电机输出电压不变，增加用户数，为维持用户电压不变，可将滑片上移 【答案】AD 【详解】A．该互感器原线圈并联在高压输电线两端，属于电压互感器，且该互感器原、副线圈的匝数比为20∶1，故起降压作用，故A正确； B．若电压表的示数为200V，根据 解得 因为输电电流为，则线路输送电功率为，故B错误； C．若发电机输出电压和输送功率P不变，仅将滑片Q下移，则升压变压器副线圈匝数增多，可知增大，故减小，因此输电线损耗功率减小，故C错误； D．仅增加用户数，即负载总电阻R减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，则通过副线圈的电流增大，降压变压器原线圈中的电流也增大，输电线上的电压损失增大，原线圈两端电压减小，根据 可知当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，故D正确。 故选AD。 27．如图，理想自耦变压器AB端接入电压瞬时值表达式为的交流电，P为理想自耦变压器上的滑动触头，B、P之间接有一灯泡L和滑动变阻器R，灯泡的电阻为R0=32 Ω，滑动变阻器的最大阻值足够大，P′为滑动变阻器上的滑片，初始时A、B之间线圈的匝数为3000匝，A、P之间线圈的匝数为1000匝，滑动变阻器滑片P′位于最下端。不计灯泡电阻的变化且灯泡始终能够发光。下列说法正确的是（　　） A．初始时灯泡的功率为32W B．如果仅将滑动变阻器滑片P′向上滑动，BP两端的电压变大 C．如果仅将自耦变压器滑动触头P顺时针方向移动，灯泡变亮 D．如果将自耦变压器滑动触头P逆时针方向移动，同时将滑动变阻器滑片P′向上滑动，灯泡的亮度可能不变 【答案】AD 【详解】A．输入交流电瞬时值 因此输入电压有效值 原线圈（AB端）总匝数=3000 匝，初始时AP间匝数为1000匝，因此副线圈BP间匝数 =3000−1000=2000 匝 初始时P′在最下端，R=0，根据理想变压器电压比 得BP间电压 灯泡功率，故A正确； B．仅移动P′时，原输入电压、匝数比都不变，因此BP两端电压由匝数比决定，保持不变，故B错误； C．P顺时针移动时，AP匝数增加，BP匝数减小，因此 减小，电路总电阻不变，灯泡电流减小，灯泡变暗，故C错误； D．P逆时针移动，AP匝数减小，BP匝数增大，因此​增大；同时P′向上滑动，接入电阻R增大。灯泡电压 滑动变阻器的最大阻值足够大，​增大、R增大，​可以保持和原来相等，因此灯泡亮度可能不变，故D正确。 故选AD。 28．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，输入电压；两副线圈的匝数分别为和，输出电压。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为和，下列说法正确的是（　　） A． B． C．变压器的输入功率为 D．两副线圈输出电压最大值均为 【答案】AC 【详解】AB．根据理想变压器的电压比等于匝数比可得， 故A正确，B错误； C．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 故C正确； D．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 故D错误。 故选AC。 29．如图为“日”字形理想变压器（铁芯左右对称）的示意图，中间和两臂上分别绕有匝数为n0、n1，n2的线圈，线圈匝数比n0:n1:n2=10:4:5，两臂电路中接有相同的电阻R。将中间线圈接入电压的交变电流，设通过铁芯左右两臂的磁通量相等，下列说法正确的是（　　） A．三个线圈中磁通量的变化率都相同 B．电压表V1的示数为7.2V C．电压表V1和V2示数比为4:5 D．电流表A1和A2示数比为5:4 【答案】BC 【详解】A．因穿过中间线圈的磁通量等于两边线圈的磁通量之和，可知中间线圈的磁通量变化率大于两边线圈的磁通量变化率，两边线圈的磁通量变化率相等，选项A错误； B．中间线圈电压有效值 可得左侧线圈两端电压 即电压表V1的示数为7.2V，选项B正确； C．同理右侧线圈两端电压 即电压表V2的示数为9.0V，电压表V1和V2示数比为4:5，选项C正确； D．因左右两边电路中所接的电阻相同，可知电流表A1和A2示数比等于电压之比，即为4:5，选项D错误。 故选BC。 30．“日”字形理想变压器如图所示，当原线圈ab中通以交变电流时，原线圈铁芯中的磁通量只有一半通过副线圈铁芯，另一半通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab中通以的交变电流时，理想电流表的示数为2A，定值电阻。。下列说法正确的是（　　） A．铁芯中磁通量的变化周期为0.02s B．原线圈ab两端电压的有效值为 C．原、副线圈的匝数比 D．理想电流表的示数为0.2A 【答案】ACD 【详解】AB．由原线圈ab的输入电压可知，交变电流的变化周期，电压的有效值，电流产生磁场，铁芯中磁通量的变化周期也为0.02s，故A正确，B错误； C．根据题述可知，理想电流表的示数为2A，定值电阻，则副线圈的输出电压为 根据法拉第电磁感应定律有， 联立解得 故C正确； D．对于理想变压器，有 解得理想电流表的示数为 故D正确。 故选ACD。 题型04 远距离输电——压降损耗的降损智慧 解题口诀：升压输电减电流，导线损耗看电流；一升一降双模型，功率电压分步求。 高考考向：计算大题热门考点，构建 “升压‑输电线‑降压” 完整输电链条，求解输电线上电压损失、功率损耗；综合变压器规律，可结合新能源发电新情境命题，选择计算题均可出现。 31.（2026·江苏·高考真题）使用高压输电，若发电站的输出功率不变，输电线的总电阻不变，将输电线中的电流降为原来的一半，则输电线上损耗的功率变为原来的（　　） A. 2倍 B. C. 不变 D. 4倍 【答案】B 【详解】由题知输电电流降为原来的，即 设输电线总电阻为R，则有， 即损耗功率变为原来的。 故选B。 32.（2026·贵州·高考真题）如图，某发电站输出电压的交流电，经两个变压器先后将电压升至和，再并入电网。输电线电阻，。设所用变压器均为理想变压器，若发电站输出功率，则和上损失的总功率为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【详解】发电站输出总功率 因此所在回路电流： 的功率损失： 理想变压器无损耗，第一个变压器副线圈输出功率等于原线圈输入功率，即​ 结合​，得所在回路电流： 的功率损失： 故选B。 33.（2026·云南·高考真题）云南至广东高压输电工程在调试阶段采用高压输电，输送功率为，关于该输电线路，下列说法正确的是（　　） A. 输电电流为 B. 输电电流为 C. 若输送功率不变，提高输电电压，则输电损耗会增加 D. 若输送功率不变，提高输电电压，则输电损耗会减小 【答案】BD 【详解】AB．根据输电功率公式，输电电流，故A错误，B正确； CD．输电损耗功率为，输送功率不变时，提高输电电压，由可知输电电流减小，因此减小，故C错误，D正确。 故选BD。 34．2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．减小，可以提高远距离输电的输电效率 B．图乙中的线圈转过90°时，线圈产生的电流最小 C．若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D．当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 【答案】C 【详解】A. 输电效率 其中 减小，根据可知升压变压器副线圈电压减小，导致输电电流增大，输电线上损耗的功率增大，输电效率降低，故A错误。 B. 由图乙可知，线圈平面与磁感线垂直，处于中性面位置，此时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。线圈转过时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故B错误。 C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，根据可知增大。由可知输电电流减小。输电线中损耗的功率，因减小，所以减小，故C正确。 D. 当用户端接入的用电器增多时，用户端总电阻减小，降压变压器副线圈电流增大，原线圈电流（即输电线电流）增大，输电线上电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小。用户电压随之减小。为维持用户电压稳定，应增大变压比，即适当增大，故D错误。 故选C。 35．绿色电能是现代社会发展的重要趋势，其中风能具有广阔的发展前景，风力发电占有很大的比重。如图甲所示为某地风力发电的简易图，扇叶通过比值为1：n=1：3的升速齿轮箱带动线圈在磁感应强度为 的匀强磁场中匀速转动，线圈的输出端与MN相连接，通过升压变压器后采用110kV的高压直流向远距离输电，如图乙所示，其中整流器可将交流变为直流（直流与交流的有效值相同）、逆变器将直流变为交流（直流与交流的有效值相同），然后通过降压变压器对额定电压为220V的用户供电。已知线圈的匝数为N=10匝、面积为，扇叶的转动频率为，输电线的电阻为，输电线上损耗的电功率为，线圈的电阻忽略不计。则下列说法正确的是（　　） A．P处为逆变器，Q处为整流器 B．升压变压器原副线圈的匝数比为3：1100 C．降压变压器原副线圈的匝数比为5300：11 D．风力发电厂的输出功率为 【答案】C 【详解】A．变压器的工作原理是电磁感应现象，因此输入变压器原线圈的电流一定为交流电，因此整流器接在升压变压器的输出端，即P处为整流器，输电线上的电流为直流，要使输入降压变压器输入端的电流为交流，则逆变器应接在降压变压器的输入端，即Q处为逆变器，故A错误； B．由题意可知扇叶的频率为f0=0.5Hz，则线圈的频率为f=nf0，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生正弦式交变电流，其电动势的最大值为，角速度，解得 风力发电机输出电压的有效值为 则升压变压器的输入电压为U1=600V ，升压变压器的输出电压为 U2=110kV，由变压器的工作原理可知，解得，故B错误； C．设输电电流为I2，根据 ，可得 代入数据解得I2=400A，输电线上损耗的电压为UR=I2R=400×10V=4000V 则降压变压器原线圈的输入电压为Us=U2-UR=106000V 根据 ，解得 ，故C正确； D．根据，可得，代入数据解得 则风力发电厂的输出功率为，代入数据得 P=4.4×107W ，故D错误。 故选C。 36．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 【答案】AC 【详解】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； 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； 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。 37．如图所示为交流充电桩给新能源汽车充电的设施，为输电线的总电阻。配电设备的输出电压为，理想升压变压器原、副线圈的匝数比为，理想降压变压器原、副线圈的匝数比为，充电桩输出电压，功率为，电压表为理想交流电压表，说法中正确的是（　　） A．交变电流的方向每秒改变100次 B．输电线的总电阻 C．输电线损失的功率为 D．当时，电压表的示数是0 【答案】ABC 【详解】A．由知，角速度，频率，每秒方向改变次，故A正确； BC．充电桩电压有效值，功率，则降压变压器副线圈电流 由匝数比，得， 升压变压器副线圈电压 输电线损失电压 总电阻 输电线功率损失，故BC正确； D．电压表测有效值，时示数仍为，故D错误。 故选ABC。 38．如图所示的电路中，交流电源的电动势为、内阻可忽略不计，定值电阻，小灯泡、的规格均为“6V  6W”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为和。分别接通电路I和电路II，两电路都稳定工作时，则（　　） A．比更亮 B．与一样亮 C． R2的电功率比R1的小 D． R2的电功率与R1相等 【答案】AD 【详解】若开关接cd端，则若电源电压为U0，理想变压器、的匝数比为 用户电阻为，输电线电阻为，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压 降压变压器初级电压 降压变压器次级电压 降压变压器次级电流为 根据匝数比有 其中 可得输电功率为 输电线上损耗的电功率为 用户得到的电功率为 若开关接ab端，则负载得到的功率 输电线上损耗的电功率为 将和 及k=2带入可知可得 即L2比L1更亮；又有 故选AD。 39．某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为： 学生电源； 可调变压器、； 电阻箱R； 灯泡L（额定电压为）； 交流电流表，交流电压表， 开关、，导线若干。 部分实验步骤如下： (1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为，闭合，调节电阻箱阻值，使示数为，此时（量程为）示数如图乙所示，为________，学生电源的输出功率为________W。 (2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合。调节、，使示数为，此时示数为，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。 (3)示数为，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。 【答案】(1) 200 2.4(2)100(3)0.9 【详解】（1）[1]根据题图可知电流表的分度值为5mA，故读数为200mA； [2]学生电源的输出功率 （2）低压输电时电阻箱消耗的功率为 电阻箱的接入的电阻为 高压输电时，电阻箱消耗的功率为 可得 即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的100倍。 （3）示数为时，学生电源的输出功率 高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了 40．电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，两根输电线的总电阻R=10Ω，用户端电压U4=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。 (1)求升压变压器输入的电流I1； (2)求降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4； (3)用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压U1不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。 【答案】(1)400A(2)(3)否，见解析 【详解】（1）根据发电机输出功率公式 代入数据解得 （2）输电线上损失的功率 由 可得输电线电流 升压变压器副线圈两端电压 降压变压器原线圈两端电压 根据变压器电压比公式 解得 （3）输电效率降低。理由如下：发电机输出电压不变，升压变压器匝数比不变，则升压变压器输出电压不变。当发电机输出功率增大时，由 可知输电线电流增大。输电效率 由于和不变，增大，导致增大，故输电效率降低。 1 / 37 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $