第38讲 变压器 电能的输送（复习讲义）（山东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习教案聚焦变压器和电能输送两大核心考点，按命题趋势、知识框架、考点拆解、真题训练的逻辑层次组织内容，通过梳理理想变压器关系、动态分析方法及输电损耗计算，结合典例精讲与分层训练，帮助学生构建系统思维，突破重难考点。 教案以科学思维和物理观念为导向，创新采用程序法分析变压器动态问题，等效电阻法构建电路模型，配合近年真题溯源感知考向，设置基础到综合的分层练习，助力学生高效掌握解题范式，为教师提供精准复习节奏指导，提升备考效率。

38讲 变压器 电能的输送 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 变压器重 知识点1变压器的工作原理重 知识点2理想变压器的动态变化问题(包含等效电阻和等效电源）重难 考向1 变压器基础（单个副线圈）重 考向2多个副线圈变压器 重 考向3自耦变压器 考向4互感器（利用互感测交流电电压和电流) 考向5理想变压器的动态变化问题重难 考点二 电能的输送 知识点1远距离输电的原理及损耗计算重 知识点2高压输电减少损耗原理重 考向1高压输电减少损耗原理重 考向2电能的输送的计算 重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 变压器 重庆卷T3甘肃卷T9 北京卷T7河南卷T4 湖北卷T8河北T8 浙江T15（一月） 天津卷T6海南卷T10 江西T3重庆卷T9 湖南卷T6河北卷T6 安徽卷T8云南卷T8 浙江卷T7 重庆卷T9浙江T7（六月） 海南卷T9北京卷T5 电能的输送 江苏卷T2贵州卷T5 云南卷T8 山东卷T14湖北卷T8 湖南卷T6 考情分析 题型与考向：山东此部分的考察以选择题为主，整体难度不大。近三年山东卷均没有考察变压器，2023年以前都是考察一个选择题，所以2027年考察的概率很大。其他省份大部分都会考察一个变压器的选择题，属于高频考点。 情境与立意：1.变压器单独考察，考察基本原理。2.变压器和交流电结合考察。3变压器与输电问题一起考察。4变压器与新型发电机一起考察。 复习目标 目标一：.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。 目标二：会用等效电阻法分析变压器的电路问题。 目标三.：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。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 变压器重 知●识●解●构 知识点1 变压器的工作原理重 1. 理想变压器:工作时无（能量）功率损失（即无铜损、铁损），因此，理想变压器原副线圈电阻均不计。 （1）构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的 （2）原理：电磁感应的互感现象。 2.理想变压器的基本关系 电压关系 一个副线圈 ＝ 多个副线圈 ＝＝＝…＝ 电流关系 一个副线圈 ＝或n1I1＝n2I2 多个副线圈 n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn 功率关系 一个副线圈 P1＝P2 多个副线圈 P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn 频率关系 f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率) 3．理想变压器的制约关系 （1）电压制约：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定，即， 可简述为“原制约副”。 （2）电流制约：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定，即，可简述为“副制约原”。 （3）功率制约：原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定，即， 可简述为“副制约原”。 【注意】：变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制。 知识点2 理想变压器的动态变化问题(包含等效电阻和等效电源）重难 1.理想变压器原、副线圈中各量间的制约关系 电压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和原、副线圈匝数比决定 功率 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 电流 原线圈电流I1由副线圈电流I2和原、副线圈匝数比决定 注：变压器这里不要用“串反并同”来做动态分析，要用“程序法”分析，根据题目变化先判断出主路上的电流如何变化，再判断其他物理量。 2.等效电阻法：适合解决原线圈上有电阻 当理想变压器的副线圈接纯电阻元件时，可以把理想变压器(含副线圈中的元件)等效成一个电阻来处理，设原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原线圈输入电压为U1，电流为I1，副线圈输出电压为U2，电流为I2，副线圈负载电阻为R，则等效电阻R等效===()2=()2R。 3.等效电源法：适合解决原线圈有电阻，输出功率最大问题 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'＝。 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 考●向●破●译 考向1 变压器基础（单个副线圈）重 一、单选题 1．（25-26高二上·广东深圳·期末）某工业高频加热设备工作时，需将市电升压为高压交流电提供能量，要求输出电压的有效值不低于16kV。该设备的升压环节由理想变压器完成，已知变压器输入的电压为220V，则当输出电压达到最低要求时，该变压器的原、副线圈匝数比约为（　　） A．73∶1 B．1∶73 C．1∶220 D．220∶1 2．（24-25高二下·福建漳州·期中）在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器的匝数比为，、、为三个定值电阻，、，电阻两端的电压随时间变化的正弦曲线如图乙所示，电压表为理想电压表，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数为0.5A B．电流表的示数为 C．电压表的示数为 D．电压表的示数为110V 3．（2026·陕西西安·三模）大唐彬长发电站是亚洲第二大，陕西省最大的火力发电厂，该电站通过如图所示的理想变压器调节输出电压，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，输出电压瞬时值表达式为，电压表为理想交流电压表，则电压表的示数与下列哪个表达式求出的结果相同（     ） A． B． C． D． 考向2 多个副线圈变压器重 一、单选题 1．（24-25高三下·河南·阶段检测）含多个副线圈的理想变压器如图所示，、端接入有效值为的正弦交流电，原线圈的匝数，三个副线圈匝数均为，其右端均接有额定电压为、额定功率为的灯泡。当电阻箱的阻值调整为时，三个灯泡均正常发光，忽略灯泡电阻的变化。则等于（　　） A． B． C． D． 二、多选题 2．（24-25高二下·陕西铜川·阶段检测）如图所示，理想变压器有两组副线圈，其中与标有“，”的灯泡相连，与标有“6V，12W”的灯泡相连，当理想变压器原线圈a、b两端所加交流电压的瞬时值表达式为时，两灯泡均能正常发光。已知原线圈匝数为匝，电流表为理想交流电表，导线的电阻可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．副线圈的匝数为20匝 B．副线圈的匝数为30匝 C．电流表的示数为0.1A D．通过灯泡的电流每秒钟方向改变100次 三、综合题 3．（25-26高二下·山东东营·期末）一正弦交流发电机通过多个理想变压器向远距离的用电器供电，用电器的铭牌上标有“220 V，44 kW”。线圈abcd绕匀速转动，电阻，面积，匝数匝，匀强磁场的磁感应强度为，发电机的输出电压，储能站存储电能的功率为45 kW，输电线上的等效总电阻，其余电阻均不计；升压变压器的原、副线圈的匝数比，降压变压器的原、副线圈的匝数比，当用电器正常工作时，求： (1)远距离输电线路中的电流； (2)发电机的输出电压； (3)线圈绕轴转动的角速度。 考向3 自耦变压器 一、单选题 1．（25-26高三上·湖南长沙·期末）如图所示为一理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，是可移动的滑动触头，、端与滑动变阻器串联后接交流电源，输出端的灯泡、规格相同，、、为滑动变阻器的滑片。当开关闭合，、、、处于如图所示的位置时，两灯均正常发光，忽略灯泡电阻的变化，导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．之间的电流，每秒钟方向改变50次 B．若仅将向左移动，之间电压增大 C．仅将向右滑动，为保证灯泡仍旧正常发光，可以将逆时针旋转一定角度 D．仅将滑片自变阻器端向端移动，原线圈之间输入功率先减小后增大 2．（25-26高二下·江苏无锡·期中）某新农村供电系统采用智能调压装置，其核心为自耦变压器。已知线圈总匝数1100匝，间接入有效值为的交流电源，间连接智能路灯系统，如图所示。电流表、电压表均为理想交流电表，变压器为理想变压器，是光敏电阻（其阻值随照射光强度增大而减小）。下列说法正确的是（     ） A．保持照射的光强度不变，滑片下滑时，电压表示数变小 B．保持照射的光强度不变，滑片下滑时，灯泡变得更亮 C．保持滑片位置不变，照射的光强度减小时，电压表示数变大 D．保持滑片位置不变，照射的光强度减小时，灯泡消耗功率变大 二、多选题 3．（25-26高二下·福建宁德·期中）如图所示，一理想自耦变压器的a、b端接入一电压（V）的交变电源，R1、R2、R3为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值会随着光照的增强而降低，电流表为理想电流表，下列说法正确的是（　　） A．该自耦变压器为降压变压器 B．该自耦变压器的输入电压为220V C．当照射光敏电阻的光照增强时，灯泡将变暗 D．当自耦变压器的触头顺时针从M转至N时，电流表的示数将变大 4．（2026·辽宁鞍山·三模）交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 B．电压表示数能达到的最大值为12V C．时发电机线圈平面与磁场方向平行 D．自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 考向4 互感器（利用互感测交流电电压和电流) 一、单选题 1．（25-26高三·全国·一轮复习）如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4.在输电线路的起始端接入两个互感器，二者原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（     ） A．若电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则线路输送的电功率为110 kW B．若保持发电机输送功率一定，仅将U2增大，输电线损耗功率增大 C．若保持发电机输出电压U1和用户数一定（即用户端总电阻不变），仅将滑片Q下移，输电线损耗电压减小 D．若保持发电机输出电压U1和Q、P的位置一定，使用户数增加（即用户端总电阻减小），则用户电压U4一定减小 2．（2026·甘肃白银·模拟预测）电压互感器与电流互感器可组合起来测量线路的功率。如图所示，和是输电线，甲是电压互感器，初级线圈与次级线圈的匝数的比值为k；乙是电流互感器，初级线圈与次级线圈的匝数的比值为n。若理想交流电压表的示数为U，理想交流电流表的示数为I，则输电线输送的电功率为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 3．（26-27高三上·贵州贵阳·开学考试）如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器。若已知两个互感器的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:10，电流表和电压表的示数分别为1A和220V。则（　　） A．电表A是电压表 B．电表A是电流表 C．线路输送的电功率为2.2×106W D．线路输送的电功率为2.2×104W 考向5理想变压器的动态变化问题重难 一、单选题 1．（26-27高三上·河北雄安·开学考试）如图所示的理想变压器电路中，变压器原、副线圈的匝数比为，电表均为理想电表，定值电阻，，在、两端加上有效值恒为的正弦交流电，将阻值范围合适的滑动变阻器的滑片从端向端移动，则下列判断正确的是（     ） A．电流表的示数变小，电压表的示数变大 B．电流表的示数变大，电压表的示数变大 C．当电压表的示数为时，、端输入的功率为 D．当电流表示数为时，变压器的输入功率最大 二、多选题 2．（26-27高三上·四川遂宁·开学考试）如图所示，理想变压器原线圈一端有a、b两接线柱，a是原线圈的一端点，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交流电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt（V）。则（     ） A．当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电压表的示数比为2：1 B．保持滑片P不动，当单刀双掷开关由a扳向b时，电流表的示数减小 C．保持滑片P不动，当单刀双掷开关由a扳向b时，变压器输入功率增大 D．单刀双掷开关与a连接，在滑片P向上移动的过程中，变压器输入功率减小 3．（26-27高三上·山东聊城·开学考试）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，原线圈两端的输出电压，、为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而变小，电压表和电流表均为理想电表。则下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数为 B．电压表示数为12V C．温度升高时，电流表示数变小 D．温度升高时，电流表示数变大 4．（26-27高三上·湖南株洲·开学考试）如图所示的电路，a、b端接电压有效值恒定的交变电源，电表均为理想交流电表，、为两只相同的定值电阻，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，初始状态K闭合，则（    ） A．断开K前后，电流表示数之比为9∶10 B．断开K前后，电流表示数之比为10∶9 C．断开K前后，电压表示数之比为10∶9 D．断开K前后，电源输出功率之比为9∶10 5．（2026·湖南湘潭·一模）图甲所示的电蚊拍，图乙为其简化工作电路，电池的电压通过高频转换器（不改变电压有效值）转变为（V）的交变电压，通过理想变压器得到峰值为的高压，加在高压电击网上，刚好正常击杀蚊虫。下列说法正确的是（     ） A．高压电击网上电压的频率为 B．理想交流电压表的示数为 C．变压器原线圈与副线圈的匝数比 D．换用的电池和更高频率的转换器，也可以正常击杀蚊虫 考点二 电能的输送 知●识●解●构 知识点1 远距离输电的原理及损耗计算重 1. 电能的远距离输送电路图： 2. 输电电路图三个回路的理解： (1)在电源回路中， (2)在输送回路中，，，， ， (3)在用户回路中， 3. 核心规律： （1）升压变压器：联系电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得： ，， （2）降压变压器：联系输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得： ，， （3）输电电流： （4）输电导线损耗的电功率： （5）掌握一个守恒观念：功率关系：，其中 （6）减小输电线电能损失的主要途径：减小输电线的电阻；增大输电电压。 补充：输电线路功率损失的四种计算方法 P损=P1-P4 P1为输送的功率，P4为用户得到的功率 P损=R线 I线为输电线路上的电流，R线为输电线路总电阻 P损= ΔU为输电线路上损失的电压，不要与U2、U3相混 P损=ΔU·I线 补充：远距离输电的三个易错点: （1）输电线上损失的功率,U应为输电线上损耗的电压,而不是输电电压; 解有关远距离输电问题时，公式或不常用，其原因是在一般情况下，U线不易求出，且易把和相混淆而造成错误. （2）输电导线损耗的电功率: ，因此，当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的; （3）电网送电遵循“用多少送多少”的原则,而不是“送多少用多少”,说明原线圈电流由副线圈电流决定。 知识点2 高压输电减少损耗原理 重 方法：输电导线损耗的电功率: ，因此，当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的; 注：减少损耗要在P不变的前提下去比较，实际上高压输电是损耗占总的百分比下降。 考●向●破●译 考向1 高压输电减少损耗原理重 一、单选题 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）被誉为“疆电东送”的新疆准东至安徽特高压直流输电的1100 kV工程是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。该工程在输电环节使用的是直流电，在送电端使用专用“整流”设备将发电机的交流电变为直流电，在用户端使用“逆变”设备将直流电变为交流电。则下列说法正确的是（     ） A．采用直流输电，会减少线路上电感引起的电能损耗 B．送电端的电压越高，输电线上的电流越大 C．在送电端先升压再整流，在用户端先降压再逆变 D．保持输电功率恒定，若采用550 kV输电，输电线上损失的功率变为原来的两倍 二、多选题 2．（25-26高二下·云南文山·阶段检测）在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW。下列说法正确的是（     ） A．输电电流为 B．输电电流为 C．若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小 D．若改用特高压输电，则输电效率减小 3．（25-26高二下·广东汕尾·期中）某偏远山区依托小型水电站搭建供电系统，向周边村落输电时，出现末端用户电压偏低、线路发热严重的问题，技术小组对输电方案进行优化分析．关于远距离高压输电，下列定性分析正确的是（　　） A．输送功率一定时，提高输电电压可减小输电电流，从而降低输电线上的功率损失 B．输送功率一定时，输电线的电阻越大，输电线上的电压损失和功率损失都会增大 C．输电线上的功率损失与输电电流的平方成正比，因此减小电流是降低损耗的关键 D．为了完全消除功率损失，可以无限提高输电电压、减小输电线横截面积 考向2 电能的输送的计算重 一、单选题 1．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）图为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、，输电线总电阻为。在的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是（     ） A．充电桩上交流电的周期为 B．当充电桩使用个数增多时，的输出电压增大 C．当的输入功率为时，输电线上损失的电功率为 D．当的输入功率为时，的输出电压有效值为 2．（24-25高三·浙江·三轮复习）如图所示为特高压直流输电线路的简化示意图，升压变压器及降压变压器均视为理想变压器，整流及逆变的过程均不计能量损失且电压有效值不变。直流输电线的总电阻，的匝数比为，结合图中信息可知，发电厂输出的总电功率为（　　） A． B． C． D． 3．（24-25高三下·河北沧州·阶段检测）某电力系统采用理想变压器进行远距离输电。发电站利用升压变压器将电压从220V升至22220V，输电线的总电阻为100Ω，用户端通过降压变压器将电压降为220V。若用户端的用电功率为48.4kW，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原、副线圈的匝数比为 B．输电线中的电流为2.2A C．输电线上损失的功率为348W D．降压变压器原、副线圈的匝数比为 二、多选题 4．（25-26高三上·甘肃天水·期末）中国发布的“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V，通过升压变压器将电压升为10kV后向远处输电，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（     ） A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶40 B．输电线上损失的功率为50W C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为22∶995 D．若仅用户端并联更多的灯泡，用户端的电压仍为220V 5．（25-26高三·全国·一轮复习）近20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压U2由升级为高压，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及用户得到的电压U4均不变，输电线的电阻不变，则（     ） A．n2∶n1变为原来的倍 B．输电线上电流变为原来的 C．输电线损失的功率变为原来的 D．降压变压器原、副线圈匝数比值变小 6．（25-26高二上·山东济南·阶段检测）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，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 B．输电线上的电流 C．降压变压器的匝数比 D．用户得到的电流 7．（26-27高三上·湖北·阶段检测）某工厂配电系统简化原理如图所示。理想降压变压器的原线圈接于稳定的高压输电网，副线圈输出端通过两条电阻不可忽略的输电线（等效电阻为）向车间供电，可变电阻模拟车间内正在运行的全部机器设备的总阻抗。已知变压器自身损耗均可忽略，所有交流电表均为理想电表。在夜间时段，车间陆续有机器关闭（即总负载增大），其中电流表示数变化量为，电压表示数变化量为，在此过程中下列说法正确的是（     ） A．输电线路上损耗的电功率变大 B．为定值 C．车间端电压表的读数变大 D．电流表的读数变大 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（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 2．（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 3．（2025·湖南·高考真题）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 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 4．（2025·安徽·高考真题）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 5．（2024·浙江·高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，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 D．副线圈输出交流电压的频率是 6．（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． 7．（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 二、多选题 8．（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 9．（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 10．（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 11．（2025·重庆·高考真题）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 12．（2024·重庆·高考真题）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 13．（2024·海南·高考真题）电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为、，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是（　　） A．交流电的周期为0.02s B．原副线圈匝数比 C．输出的最大电压为220V D．若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW 14．（2024·全国甲卷·高考真题）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、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，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 15．（2025·湖北·高考真题）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 16．（2023·天津·高考真题）“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，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，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，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率大于输入功率 C．用电器增多后，R消耗的功率减小 D．用电器增多后，的输出电压降低 三、实验题 17．（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． 18．（2025·山东·高考真题）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。 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $ 38讲 变压器 电能的输送 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 变压器重 知识点1变压器的工作原理重 知识点2理想变压器的动态变化问题(包含等效电阻和等效电源）重难 考向1 变压器基础（单个副线圈）重 考向2多个副线圈变压器 重 考向3自耦变压器 考向4互感器（利用互感测交流电电压和电流) 考向5理想变压器的动态变化问题重难 考点二 电能的输送 知识点1远距离输电的原理及损耗计算重 知识点2高压输电减少损耗原理重 考向1高压输电减少损耗原理重 考向2电能的输送的计算 重 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 变压器 重庆卷T3甘肃卷T9 北京卷T7河南卷T4 湖北卷T8河北T8 浙江T15（一月） 天津卷T6海南卷T10 江西T3重庆卷T9 湖南卷T6河北卷T6 安徽卷T8云南卷T8 浙江卷T7 重庆卷T9浙江T7（六月） 海南卷T9北京卷T5 电能的输送 江苏卷T2贵州卷T5 云南卷T8 山东卷T14湖北卷T8 湖南卷T6 考情分析 题型与考向：山东此部分的考察以选择题为主，整体难度不大。近三年山东卷均没有考察变压器，2023年以前都是考察一个选择题，所以2027年考察的概率很大。其他省份大部分都会考察一个变压器的选择题，属于高频考点。 情境与立意：1.变压器单独考察，考察基本原理。2.变压器和交流电结合考察。3变压器与输电问题一起考察。4变压器与新型发电机一起考察。 复习目标 目标一：.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。 目标二：会用等效电阻法分析变压器的电路问题。 目标三.：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。 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 变压器重 知●识●解●构 知识点1 变压器的工作原理重 1. 理想变压器:工作时无（能量）功率损失（即无铜损、铁损），因此，理想变压器原副线圈电阻均不计。 （1）构造：如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的 （2）原理：电磁感应的互感现象。 2.理想变压器的基本关系 电压关系 一个副线圈 ＝ 多个副线圈 ＝＝＝…＝ 电流关系 一个副线圈 ＝或n1I1＝n2I2 多个副线圈 n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn 功率关系 一个副线圈 P1＝P2 多个副线圈 P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn 频率关系 f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率) 3．理想变压器的制约关系 （1）电压制约：副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定，即， 可简述为“原制约副”。 （2）电流制约：原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定，即，可简述为“副制约原”。 （3）功率制约：原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定，即， 可简述为“副制约原”。 【注意】：变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制。 知识点2 理想变压器的动态变化问题(包含等效电阻和等效电源）重难 1.理想变压器原、副线圈中各量间的制约关系 电压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和原、副线圈匝数比决定 功率 原线圈的输入功率P1由副线圈的输出功率P2决定 电流 原线圈电流I1由副线圈电流I2和原、副线圈匝数比决定 注：变压器这里不要用“串反并同”来做动态分析，要用“程序法”分析，根据题目变化先判断出主路上的电流如何变化，再判断其他物理量。 2.等效电阻法：适合解决原线圈上有电阻 当理想变压器的副线圈接纯电阻元件时，可以把理想变压器(含副线圈中的元件)等效成一个电阻来处理，设原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原线圈输入电压为U1，电流为I1，副线圈输出电压为U2，电流为I2，副线圈负载电阻为R，则等效电阻R等效===()2=()2R。 3.等效电源法：适合解决原线圈有电阻，输出功率最大问题 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'＝。 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 考●向●破●译 考向1 变压器基础（单个副线圈）重 一、单选题 1．（25-26高二上·广东深圳·期末）某工业高频加热设备工作时，需将市电升压为高压交流电提供能量，要求输出电压的有效值不低于16kV。该设备的升压环节由理想变压器完成，已知变压器输入的电压为220V，则当输出电压达到最低要求时，该变压器的原、副线圈匝数比约为（　　） A．73∶1 B．1∶73 C．1∶220 D．220∶1 【答案】B 【详解】根据理想变压器原理，原、副线圈电压有效值之比等于匝数之比，即 故 故选B。 2．（24-25高二下·福建漳州·期中）在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器的匝数比为，、、为三个定值电阻，、，电阻两端的电压随时间变化的正弦曲线如图乙所示，电压表为理想电压表，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数为0.5A B．电流表的示数为 C．电压表的示数为 D．电压表的示数为110V 【答案】A 【详解】AB．根据图乙，可知电阻两端电压的最大值为 则电阻两端电压的有效值为 则副线圈的电流为 根据 可得原线圈的电流为，故A正确，B错误； CD．副线圈电阻的电压为 故副线圈两端的电压为 根据 可得原线圈两端的电压为 由题知，电源电压的有效值为，故原线圈中电阻两端的电压为，故CD错误。 故选A。 3．（2026·陕西西安·三模）大唐彬长发电站是亚洲第二大，陕西省最大的火力发电厂，该电站通过如图所示的理想变压器调节输出电压，理想变压器原、副线圈的匝数分别为、，输出电压瞬时值表达式为，电压表为理想交流电压表，则电压表的示数与下列哪个表达式求出的结果相同（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】输出电压瞬时值表达式为 副线圈两端的电压 根据理想变压器可知 解得 故选D。 考向2 多个副线圈变压器重 一、单选题 1．（24-25高三下·河南·阶段检测）含多个副线圈的理想变压器如图所示，、端接入有效值为的正弦交流电，原线圈的匝数，三个副线圈匝数均为，其右端均接有额定电压为、额定功率为的灯泡。当电阻箱的阻值调整为时，三个灯泡均正常发光，忽略灯泡电阻的变化。则等于（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】已知灯泡的额定电压，额定功率，根据，可得每个副线圈中灯泡的电流为 设原线圈的电流为，原线圈两端输入的电压为，其中一个副线圈的输出电压为，根据理想变压器电压与匝数的关系有 所以原线圈输入电压为 对于理想变压器，输入功率等于输出功率，即 则有 所以原线圈中的电流 根据闭合电路欧姆定律可得 故选D。 二、多选题 2．（24-25高二下·陕西铜川·阶段检测）如图所示，理想变压器有两组副线圈，其中与标有“，”的灯泡相连，与标有“6V，12W”的灯泡相连，当理想变压器原线圈a、b两端所加交流电压的瞬时值表达式为时，两灯泡均能正常发光。已知原线圈匝数为匝，电流表为理想交流电表，导线的电阻可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A．副线圈的匝数为20匝 B．副线圈的匝数为30匝 C．电流表的示数为0.1A D．通过灯泡的电流每秒钟方向改变100次 【答案】BCD 【详解】AB．原线圈电压的有效值为 由理想变压器的规律 其中，解得，故A错误，B正确； C．由能量守恒可得 解得，故C正确； D．由交流电压的瞬时值表达式可知 解得交变电流的频率为，而线圈转动一圈电流方向改变两次，则通过灯泡的电流每秒钟方向改变100次，故D正确。 故选BCD。 三、综合题 3．（25-26高二下·山东东营·期末）一正弦交流发电机通过多个理想变压器向远距离的用电器供电，用电器的铭牌上标有“220 V，44 kW”。线圈abcd绕匀速转动，电阻，面积，匝数匝，匀强磁场的磁感应强度为，发电机的输出电压，储能站存储电能的功率为45 kW，输电线上的等效总电阻，其余电阻均不计；升压变压器的原、副线圈的匝数比，降压变压器的原、副线圈的匝数比，当用电器正常工作时，求： (1)远距离输电线路中的电流； (2)发电机的输出电压； (3)线圈绕轴转动的角速度。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据理想变压器可得 其中副线圈输出电压等于用电器额定电压 可得降压变压器的原线圈输入电压为 根据 解得远距离输电线路中的电流 （2）升压变压器副线圈输出电压 根据理想变压器可得 解得发电机的输出电压 （3）发电机输出功率 副线圈的输出功率 根据发电机输出功率等于升压变压器输出功率与储能站存储功率之和，可得 其中储能站存储电能的功率 解得 发电机电动势有效值 根据闭合电路欧姆定律得 线圈绕轴转动的角速度。 考向3 自耦变压器 一、单选题 1．（25-26高三上·湖南长沙·期末）如图所示为一理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，是可移动的滑动触头，、端与滑动变阻器串联后接交流电源，输出端的灯泡、规格相同，、、为滑动变阻器的滑片。当开关闭合，、、、处于如图所示的位置时，两灯均正常发光，忽略灯泡电阻的变化，导线电阻不计。下列说法正确的是（　　） A．之间的电流，每秒钟方向改变50次 B．若仅将向左移动，之间电压增大 C．仅将向右滑动，为保证灯泡仍旧正常发光，可以将逆时针旋转一定角度 D．仅将滑片自变阻器端向端移动，原线圈之间输入功率先减小后增大 【答案】C 【详解】A．根据电压的变化规律可知，电流的变化周期为0.02s，每个周期电流方向变化2次，每秒钟方向变化100次，故A错误； B．向左移动，R2接入电路的阻值减小，副线圈回路的总电阻减小，等效到原线圈回路，总电阻也减小、原线圈总电流增大，的分压增大，因此原线圈（间）的分压减小，故B错误； C． 仅将向右滑动，接入电路的阻值增大，原线圈的分压会减小，导致副线圈输出电压降低。 将逆时针旋转时，自耦变压器副线圈的匝数增大，根据理想变压器电压比，在原线圈匝数不变的情况下，可提升副线圈输出电压，让灯泡恢复正常发光，故C正确； D．仅使滑片N自变阻器c端向d端移动，先增大后减小，可以等效电阻规律可知，等效电阻先增大后减小，将视为等效电源内阻，由于不知道电阻之间的大小关系，所以ab之间的功率变化无法确定，故D错误。 故选C。 2．（25-26高二下·江苏无锡·期中）某新农村供电系统采用智能调压装置，其核心为自耦变压器。已知线圈总匝数1100匝，间接入有效值为的交流电源，间连接智能路灯系统，如图所示。电流表、电压表均为理想交流电表，变压器为理想变压器，是光敏电阻（其阻值随照射光强度增大而减小）。下列说法正确的是（     ） A．保持照射的光强度不变，滑片下滑时，电压表示数变小 B．保持照射的光强度不变，滑片下滑时，灯泡变得更亮 C．保持滑片位置不变，照射的光强度减小时，电压表示数变大 D．保持滑片位置不变，照射的光强度减小时，灯泡消耗功率变大 【答案】B 【详解】AB．保持照射的光强度不变，光敏电阻的阻值不变；滑片下滑时，原线圈接入匝数减小，副线圈总匝数不变，根据变压器电压规律可知，副线圈输出电压增大；由于负载回路总电阻不变，则副线圈干路电流增大，灯泡两端分得的电压增大，电压表示数变大，灯泡消耗的实际电功率变大，灯泡变得更亮，故A错误，B正确； CD．保持滑片位置不变，原、副线圈匝数不变，副线圈输出电压不变；照射的光强度减小时，光敏电阻的阻值增大，负载回路总电阻增大，副线圈干路电流减小；灯泡阻值不变，其两端分得的电压减小，即电压表示数变小，灯泡消耗的电功率变小，故CD错误。 故选B。 二、多选题 3．（25-26高二下·福建宁德·期中）如图所示，一理想自耦变压器的a、b端接入一电压（V）的交变电源，R1、R2、R3为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值会随着光照的增强而降低，电流表为理想电流表，下列说法正确的是（　　） A．该自耦变压器为降压变压器 B．该自耦变压器的输入电压为220V C．当照射光敏电阻的光照增强时，灯泡将变暗 D．当自耦变压器的触头顺时针从M转至N时，电流表的示数将变大 【答案】AC 【详解】A．由图可知，原线圈为整个环形线圈，匝数等于线圈总匝数，而副线圈匝数为滑动触头到公共端的匝数，始终满足 因此该自耦变压器为降压变压器，A正确； B．a、b端接入的交变电压有效值为，但原线圈回路串联了电阻，会分压，因此变压器原线圈的输入电压，B错误； C．光照增强时，光敏电阻阻值降低，副线圈一侧总电阻减小，则变压器等效电阻 可知等效电阻减小，原线圈回路电流 可知减小，增大，根据 可知原线圈电压减小，匝数比不变，副线圈电压也减小，因此灯泡两端电压减小，亮度变暗，C正确； D．触头顺时针从转到，副线圈匝数减小，变压器等效电阻 可知增大，根据 可知原线圈回路电流减小，故电流表示数变小，D错误。 故选AC。 4．（2026·辽宁鞍山·三模）交流发电机产生的感应电动势如图所示，通过自耦变压器给一电阻R供电，不计发电机内阻。下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次 B．电压表示数能达到的最大值为12V C．时发电机线圈平面与磁场方向平行 D．自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻R热功率增大 【答案】AC 【详解】A．由题图可知周期为，一个周期电流方向改变2次，则通过电阻R的电流方向每秒钟改变10次，故A正确； B．电压表示数为电压有效值，由题图可知电压表示数为，故B错误； C．由题图可知时电动势最大，此时磁通量变化率最大，磁通量为零，则发电机线圈平面与磁场方向平行，故C正确； D．自耦变压器滑片P向上滑动时，原线圈匝数增大，根据可知，电阻R两端电压减小，根据可知，电阻R热功率减小，故D错误。 故选AC。 考向4 互感器（利用互感测交流电电压和电流) 一、单选题 1．（25-26高三·全国·一轮复习）如图所示为某小型发电站高压输电示意图。升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4.在输电线路的起始端接入两个互感器，二者原、副线圈的匝数比分别为10∶1和1∶10，各互感器和电表均为理想的，则下列说法正确的是（     ） A．若电压表的示数为220 V，电流表的示数为10 A，则线路输送的电功率为110 kW B．若保持发电机输送功率一定，仅将U2增大，输电线损耗功率增大 C．若保持发电机输出电压U1和用户数一定（即用户端总电阻不变），仅将滑片Q下移，输电线损耗电压减小 D．若保持发电机输出电压U1和Q、P的位置一定，使用户数增加（即用户端总电阻减小），则用户电压U4一定减小 【答案】D 【详解】A．接电压表的是电压互感器，并联在输电线路中，原、副线圈匝数比为，由理想变压器电压比有 解得 接电流表的是电流互感器，串联在输电线路中，原、副线圈匝数比为，由理想变压器电流比有 解得 线路输送功率，故A错误； B．发电机输送功率一定，由可知，仅将增大时减小，输电线损耗功率随之减小，故B错误； C．保持和用户数一定，滑片Q下移使升压变压器副线圈匝数增大，由可知增大 将用户电阻等效到降压变压器原线圈侧，等效电阻不变 输电电流，增大则增大，输电线损耗电压增大，故C错误； D．和Q、P位置不变，则、、均不变，用户数增加使总电阻减小，等效电阻减小 输电电流增大，输电线损耗电压增大，降压变压器原线圈电压减小 由得，则减小，故D正确。 故选D。 2．（2026·甘肃白银·模拟预测）电压互感器与电流互感器可组合起来测量线路的功率。如图所示，和是输电线，甲是电压互感器，初级线圈与次级线圈的匝数的比值为k；乙是电流互感器，初级线圈与次级线圈的匝数的比值为n。若理想交流电压表的示数为U，理想交流电流表的示数为I，则输电线输送的电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设输电线电压为，根据电压互感器原理有 设输电线电流为，根据电流互感器原理有 输电线输送功率 联立解得输电线输送功率，故ABC错误、D正确。 故选D。 二、多选题 3．（26-27高三上·贵州贵阳·开学考试）如图所示，L1和L2是高压输电线，甲、乙是两个互感器。若已知两个互感器的原、副线圈匝数比分别为1000:1和1:10，电流表和电压表的示数分别为1A和220V。则（　　） A．电表A是电压表 B．电表A是电流表 C．线路输送的电功率为2.2×106W D．线路输送的电功率为2.2×104W 【答案】AC 【详解】AB．根据电压表和电流表的使用规则可知，由于互感器甲跨接在两条高压线间，所以电表A为电压表，互感器乙串接在一条高压线中，所以电表B为电流表，故A正确，B错误； CD．根据理想变压器的变压、电流与匝数的关系可得，高压线的输电电压为 输电线路的电流为 所以线路的输送功率为，故C正确，D错误。 故选AC。 考向5理想变压器的动态变化问题重难 一、单选题 1．（26-27高三上·河北雄安·开学考试）如图所示的理想变压器电路中，变压器原、副线圈的匝数比为，电表均为理想电表，定值电阻，，在、两端加上有效值恒为的正弦交流电，将阻值范围合适的滑动变阻器的滑片从端向端移动，则下列判断正确的是（     ） A．电流表的示数变小，电压表的示数变大 B．电流表的示数变大，电压表的示数变大 C．当电压表的示数为时，、端输入的功率为 D．当电流表示数为时，变压器的输入功率最大 【答案】D 【详解】AB．根据变压器原理，变压器原、副线圈两端电压之比满足 设原、副线圈的电流分别为、，原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相等，即 可知 可将变压器及输出部分等效为电阻，满足 根据闭合电路的欧姆定律可知、两端的电压满足 当滑动变阻器的滑片从端向端移动时，减小，变大，根据变流比可知，电流表示数变大；两端的电压变大，变压器输入电压变小，根据变压比可知，电压表的示数变小，故AB错误； C．当电压表的示数为时，根据变流比可知，原线圈两端的电压为，则原线圈中电流 因此、端输入的功率为，故C错误； D．当时，变压器的输入功率最大，代入数据可知，代入 可知原线圈中电流 根据变流比，此时电流表的示数为，故D正确。 故选D。 二、多选题 2．（26-27高三上·四川遂宁·开学考试）如图所示，理想变压器原线圈一端有a、b两接线柱，a是原线圈的一端点，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交流电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt（V）。则（     ） A．当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电压表的示数比为2：1 B．保持滑片P不动，当单刀双掷开关由a扳向b时，电流表的示数减小 C．保持滑片P不动，当单刀双掷开关由a扳向b时，变压器输入功率增大 D．单刀双掷开关与a连接，在滑片P向上移动的过程中，变压器输入功率减小 【答案】CD 【详解】A．当单刀双掷开关与a连接时，原线圈的匝数为n1，根据变压器的电压与匝数成正比，可得副线圈的电压为 当与b连接时，原线圈的匝数为，则有 联立可得 即电压表的示数比为1：2，故A错误； BC．保持滑片P不动，当单刀双掷开关由a扳向b时，由上面的分析可知副线圈两端电压增大，电阻不变，所以电流表的示数也变大，根据 可知负载消耗功率增大，则变压器输入功率增大，故C正确，B错误； D．单刀双掷开关与a连接，滑动变阻器滑片向上移，电阻变大，副线圈的电压由线圈匝数和输入电压决定，电压不变，则由 可知变压器的输出功率减小，输入功率也减小，故D正确。 故选CD。 3．（26-27高三上·山东聊城·开学考试）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，原线圈两端的输出电压，、为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而变小，电压表和电流表均为理想电表。则下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数为 B．电压表示数为12V C．温度升高时，电流表示数变小 D．温度升高时，电流表示数变大 【答案】BD 【详解】AB．原线圈两端电压的有效值 根据电压匝数关系有 解得 即电压表示数为12V，故A错误，B正确； CD．温度升高时，减小，副线圈接入电阻的总阻值减小，由于副线圈两端电压恒定，则通过副线圈的电流增大，电阻两端电压增大，并联电路电压减小，通过电阻的电流减小，则电流表示数变大，故C错误，D正确。 故选BD。 4．（26-27高三上·湖南株洲·开学考试）如图所示的电路，a、b端接电压有效值恒定的交变电源，电表均为理想交流电表，、为两只相同的定值电阻，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，初始状态K闭合，则（    ） A．断开K前后，电流表示数之比为9∶10 B．断开K前后，电流表示数之比为10∶9 C．断开K前后，电压表示数之比为10∶9 D．断开K前后，电源输出功率之比为9∶10 【答案】BC 【详解】A．断开K前后，根据电流匝数关系有，故A错误； B．定值电阻相同，则有 将与变压器等效为一个电阻，则等效电阻值为 K闭合时原线圈中电流 则K闭合时副线圈中电流 K断开时原线圈中电流 则K断开时副线圈中电流 则有，故B正确； C．结合上述可知，K闭合时，电压表示数 K断开时，电压表示数 结合上述解得，故C正确； D．结合上述可知，K闭合时，电源输出功率 K断开时，电源输出功率 结合上述解得，故D错误。 故选BC。 5．（2026·湖南湘潭·一模）图甲所示的电蚊拍，图乙为其简化工作电路，电池的电压通过高频转换器（不改变电压有效值）转变为（V）的交变电压，通过理想变压器得到峰值为的高压，加在高压电击网上，刚好正常击杀蚊虫。下列说法正确的是（     ） A．高压电击网上电压的频率为 B．理想交流电压表的示数为 C．变压器原线圈与副线圈的匝数比 D．换用的电池和更高频率的转换器，也可以正常击杀蚊虫 【答案】AC 【详解】A．理想变压器不改变交变电流的频率。题给正弦式交变电压中的系数为，频率为，故A正确； B．高频转换器不改变电压有效值，原线圈两端交变电压的有效值为。理想交流电压表测量的是交变电压的有效值，因此示数为，故B错误； C．设原、副线圈电压有效值分别为和，匝数分别为和。理想变压器原、副线圈电压有效值之比等于匝数比。正弦式交变电压的有效值等于峰值除以，由题给峰值可得 代入数值8和2200得，故C正确； D．由前述理想变压器变比关系，在匝数比不变时，换用电池且转换器仍不改变有效值，原线圈有效值为，副线圈有效值满足 提高转换频率只改变交变电压的频率，不改变由匝数比决定的电压变换比例，高压电击网电压峰值降为原来的，不能保持正常击杀蚊虫，故D错误。 故选AC。 考点二 电能的输送 知●识●解●构 知识点1 远距离输电的原理及损耗计算重 1. 电能的远距离输送电路图： 2. 输电电路图三个回路的理解： (1)在电源回路中， (2)在输送回路中，，，， ， (3)在用户回路中， 3. 核心规律： （1）升压变压器：联系电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得： ，， （2）降压变压器：联系输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得： ，， （3）输电电流： （4）输电导线损耗的电功率： （5）掌握一个守恒观念：功率关系：，其中 （6）减小输电线电能损失的主要途径：减小输电线的电阻；增大输电电压。 补充：输电线路功率损失的四种计算方法 P损=P1-P4 P1为输送的功率，P4为用户得到的功率 P损=R线 I线为输电线路上的电流，R线为输电线路总电阻 P损= ΔU为输电线路上损失的电压，不要与U2、U3相混 P损=ΔU·I线 补充：远距离输电的三个易错点: （1）输电线上损失的功率,U应为输电线上损耗的电压,而不是输电电压; 解有关远距离输电问题时，公式或不常用，其原因是在一般情况下，U线不易求出，且易把和相混淆而造成错误. （2）输电导线损耗的电功率: ，因此，当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的; （3）电网送电遵循“用多少送多少”的原则,而不是“送多少用多少”,说明原线圈电流由副线圈电流决定。 知识点2 高压输电减少损耗原理 重 方法：输电导线损耗的电功率: ，因此，当输送功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率就减小到原来的; 注：减少损耗要在P不变的前提下去比较，实际上高压输电是损耗占总的百分比下降。 考●向●破●译 考向1 高压输电减少损耗原理重 一、单选题 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）被誉为“疆电东送”的新疆准东至安徽特高压直流输电的1100 kV工程是世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的特高压直流输电工程。该工程在输电环节使用的是直流电，在送电端使用专用“整流”设备将发电机的交流电变为直流电，在用户端使用“逆变”设备将直流电变为交流电。则下列说法正确的是（     ） A．采用直流输电，会减少线路上电感引起的电能损耗 B．送电端的电压越高，输电线上的电流越大 C．在送电端先升压再整流，在用户端先降压再逆变 D．保持输电功率恒定，若采用550 kV输电，输电线上损失的功率变为原来的两倍 【答案】A 【详解】A．由于直流电不存在电感对电流的阻碍作用（感抗），所以利用直流输电，有利于消除输电线的电感造成的电能损失，故A正确； B．若输电功率恒定，输电电压越大，输电线上的电流越小。故B错误； C．根据题意，送电端先将交流电升压，然后通过“整流”设备变换为直流；用户端先通过“逆变”设备将直流变换为交流，再进行降压，故C错误； D．根据， 联立解得 可知输送功率P一定时，输电电压降为原来一半时，输电线上的功率损失将变为原来的4倍，故D错误。 故选A。 二、多选题 2．（25-26高二下·云南文山·阶段检测）在我国，电压被分成了安全电压、低压、高压、超高压和特高压五大类，而特高压技术是指及以上电压等级的交流输电工程及相关技术。某电站采用的电压进行远距离输电，输送总功率为4840kW。下列说法正确的是（     ） A．输电电流为 B．输电电流为 C．若改用特高压输电，则输电线上损耗的功率减小 D．若改用特高压输电，则输电效率减小 【答案】BC 【详解】AB．输电电流为，A错误，B正确； CD．若改用特高压输电，则输电线上的电流会减小，根据，可知输电线损耗的功率减小；输电效率，可知输电效率增加，C正确，D错误。 故选BC。 3．（25-26高二下·广东汕尾·期中）某偏远山区依托小型水电站搭建供电系统，向周边村落输电时，出现末端用户电压偏低、线路发热严重的问题，技术小组对输电方案进行优化分析．关于远距离高压输电，下列定性分析正确的是（　　） A．输送功率一定时，提高输电电压可减小输电电流，从而降低输电线上的功率损失 B．输送功率一定时，输电线的电阻越大，输电线上的电压损失和功率损失都会增大 C．输电线上的功率损失与输电电流的平方成正比，因此减小电流是降低损耗的关键 D．为了完全消除功率损失，可以无限提高输电电压、减小输电线横截面积 【答案】ABC 【详解】A．输送功率一定时，由可知，提高输电电压会减小输电电流，再由可得，输电线上功率损失降低，故A正确； B．输送功率一定时，输电电流不变，输电线电阻越大，由、可知，电压损失和功率损失都会增大，故B正确； C．由，输电线电阻一定时，功率损失与输电电流的平方成正比，因此减小电流是降低输电损耗的核心，高压输电正是利用这一原理，故C正确； D．输电线电阻不可能为零，无法完全消除功率损失；且减小输电线横截面积会增大输电线电阻，反而增大损耗，无限提高输电电压也不具备实际可行性，故D错误。 故选ABC。 考向2 电能的输送的计算重 一、单选题 1．（25-26高二上·山东青岛·阶段检测）图为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、，输电线总电阻为。在的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是（     ） A．充电桩上交流电的周期为 B．当充电桩使用个数增多时，的输出电压增大 C．当的输入功率为时，输电线上损失的电功率为 D．当的输入功率为时，的输出电压有效值为 【答案】D 【详解】A．由可知 则周期，故A错误； B．若充电桩消耗的功率增大，则电源输入总功率变大，因为总电压不变，由 知升压变压器原线圈电流变大，升压变压器副线圈电流变大，则输电线上的损耗电压变大，降压变压器原线圈电压变小，则的输出电压减小，故B错误； C．的输入电压为 的输入功率为200kW时，则电流为 根据 解得 输电线上损失的电功率为，故C错误； D．根据 解得 输电线两端的电压为 则 根据 解得，故D正确。 故选D。 2．（24-25高三·浙江·三轮复习）如图所示为特高压直流输电线路的简化示意图，升压变压器及降压变压器均视为理想变压器，整流及逆变的过程均不计能量损失且电压有效值不变。直流输电线的总电阻，的匝数比为，结合图中信息可知，发电厂输出的总电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据理想变压器的变压原理有 又，可得 直流输电线上损失的电压为 直流输电线上的电流为 则发电厂输出总电功率为 故选A。 3．（24-25高三下·河北沧州·阶段检测）某电力系统采用理想变压器进行远距离输电。发电站利用升压变压器将电压从220V升至22220V，输电线的总电阻为100Ω，用户端通过降压变压器将电压降为220V。若用户端的用电功率为48.4kW，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器原、副线圈的匝数比为 B．输电线中的电流为2.2A C．输电线上损失的功率为348W D．降压变压器原、副线圈的匝数比为 【答案】B 【详解】A．升压变压器原、副线圈两端的电压分别为， 则升压变压器的匝数比为，故A错误； B．用户端功率 电压，用户电流 根据功率相等，设输电线上的电流为，则有 解得，（舍去），故B正确； C．输电线上损失的功率，故C错误； D．降压变压器原线圈两端的电压 降压变压器匝数比为，故D错误。 故选B。 二、多选题 4．（25-26高三上·甘肃天水·期末）中国发布的“双碳战略”，计划到2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，输送清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。有一小型水电站发电机的输出功率为50kW，发电机的输出电压为250V，通过升压变压器将电压升为10kV后向远处输电，输电线的总电阻R为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V，两变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（     ） A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为1∶40 B．输电线上损失的功率为50W C．降压变压器原、副线圈中的电流之比为22∶995 D．若仅用户端并联更多的灯泡，用户端的电压仍为220V 【答案】AC 【详解】A．升压变压器原、副线圈的匝数之比为，故A正确； B．输电线上的电流 则输电线损失的功率为，故B错误； C．降压变压器初级电压 降压变压器原、副线圈中的匝数比 则电流之比为，故C正确； D．若仅用户端并联更多的灯泡，则用户消耗的功率变大，输电线上的电流变大，导线上的电压损失变大，降压变压器初级电压减小，则次级电压也减小，则用户端的电压小于220V，故D错误。 故选AC。 5．（25-26高三·全国·一轮复习）近20年来福建电网实现电网结构、电压等级、电力技术“三大跨越”。如图所示是远距离输电示意图，现将输送电压U2由升级为高压，输送的总电功率变为原来的2倍，保持发电机输出电压U1及用户得到的电压U4均不变，输电线的电阻不变，则（     ） A．n2∶n1变为原来的倍 B．输电线上电流变为原来的 C．输电线损失的功率变为原来的 D．降压变压器原、副线圈匝数比值变小 【答案】ABC 【详解】A．由理想变压器基本关系知 可知U1不变，U2变为原来的倍，所以变为原来的倍，故A正确； B．因P送变为原来的2倍，U2变为原来的倍，根据 可知输电线上电流变为原来的，故B正确； C．根据 可知R线不变，所以P损变为原来的，故C正确； D．根据 可知U2变大，变小时，U3变大，而U4不变，则变大，故D错误。 故选ABC。 6．（25-26高二上·山东济南·阶段检测）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，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 B．输电线上的电流 C．降压变压器的匝数比 D．用户得到的电流 【答案】ACD 【详解】A．根据电功率可得 则发电机输出的电流为，故A正确； B．输电线上损失功率，由 可得输电线上的电流为，故B错误； CD．降压变压器原、副线圈得到的功率为 则降压变压器副线圈电流为 根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得降压变压器的匝数比为，故CD正确。 故选ACD。 7．（26-27高三上·湖北·阶段检测）某工厂配电系统简化原理如图所示。理想降压变压器的原线圈接于稳定的高压输电网，副线圈输出端通过两条电阻不可忽略的输电线（等效电阻为）向车间供电，可变电阻模拟车间内正在运行的全部机器设备的总阻抗。已知变压器自身损耗均可忽略，所有交流电表均为理想电表。在夜间时段，车间陆续有机器关闭（即总负载增大），其中电流表示数变化量为，电压表示数变化量为，在此过程中下列说法正确的是（     ） A．输电线路上损耗的电功率变大 B．为定值 C．车间端电压表的读数变大 D．电流表的读数变大 【答案】BC 【详解】AD．理想变压器原边电压恒定，因此副边电压保持不变。对副边回路应用欧姆定律和串联电路规律，有 车间机器关闭使总负载电阻增大，所以副边电流减小。输电线路损耗功率为 由于不变，减小使减小，理想变压器无损耗，输入功率等于输出功率，有 因和均不变，减小时原线圈电流也减小，故AD错误； BC．车间端电压满足 两状态作差得 从而 所以该比值为定值；又因减小，增大，故BC正确。 故选BC。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 一、单选题 1．（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 。 2．（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。 3．（2025·湖南·高考真题）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 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。 4．（2025·安徽·高考真题）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。 5．（2024·浙江·高考真题）如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电，经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于，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 D．副线圈输出交流电压的频率是 【答案】B 【详解】AB．原线圈两端电压的有效值 根据电压匝数关系有 变压器副线圈电压的峰值 根据题意有 解得 ， 故A错误，B正确； C．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 故C错误； D．根据 解得 变压器不改变频率，则副线圈输出交流电压的频率是，故D错误。 故选B。 6．（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。 7．（2024·湖南·高考真题）根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是（    ） A．风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为4P B．输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则消耗的功率为4P C．若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为8P D．若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为6P 【答案】A 【详解】 如图为等效电路图，设降压变压器的原副线圈匝数比为，则输电线上的电流为 转子在磁场中转动时产生的电动势为 A．当转子角速度增加一倍时，升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍，输电线上的电流变为，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故A正确； C．升压变压器副线圈匝数增加一倍，副线圈两端电压增加一倍，输电线上的电流增加一倍，故上消耗的电功率变为原来的4倍，故C错误； B．若阻值增加一倍，输电线路上的电流 消耗的功率 故B错误； D．若在用户端并联一个完全相同的电阻R，用户端电阻减为原来的一半，输电线上的电流为 消耗的功率 故D错误。 故选A。 二、多选题 8．（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。 9．（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。 10．（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。 11．（2025·重庆·高考真题）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。 12．（2024·重庆·高考真题）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。 13．（2024·海南·高考真题）电动汽车充电站变压器输入电压为10kV，输出电压为220V，每个充电桩输入电流16A，设原副线圈匝数分别为、，输入正弦交流的频率为50Hz，则下列说法正确的是（　　） A．交流电的周期为0.02s B．原副线圈匝数比 C．输出的最大电压为220V D．若10台充电桩同时使用，输入功率为35.2kW 【答案】AD 【详解】A．交流电的周期为 故A正确； B．根据理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系可得，原副线圈匝数比为 故B错误； C．输出的最大电压为 故C错误； D．若10台充电桩同时使用，输出功率为 变压器不改变功率，故输入功率为 故D正确。 故选AD。 14．（2024·全国甲卷·高考真题）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、定值电阻和、开关S。S处于闭合状态，在原线圈电压不变的情况下，为提高的热功率，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 【答案】AC 【详解】A．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与串联后的总电阻减小，电流增大，根据可知此时热功率增大，故A正确； B．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，通过的电流减小，故热功率减小，故B错误； C．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与串联后的总电阻减小，电流增大，此时热功率增大，故C正确； D．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与串联后的总电阻增大，电流减小，此时热功率减小，故D错误。 故选AC。 15．（2025·湖北·高考真题）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。 16．（2023·天津·高考真题）“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，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，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，的副线圈并联多个用电器，下列说法正确的是（　　） A．输出电压等于输入电压 B．输出功率大于输入功率 C．用电器增多后，R消耗的功率减小 D．用电器增多后，的输出电压降低 【答案】BD 【详解】AB．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，故输出功率大于输入功率；输出电压大于输入电压，故A错误，B正确； CD．设升压变压器原副线圈比为，输入出电压分别为、，根据理想变压器电压与原副线圈匝数关系可得 由于输入电压不变，原副线圈匝数比不变，则升压变压器输出变压恒定。设降压变压器的原副线圈匝数比为，输入输出电压分别为、，通过原副线圈的电流分别为、，的副线圈并联多个用电器等效电阻为，则有 ，， 则 令，则 随着用户接入的用电器增多，副线圈接入电器的总电阻减小，则减小，输入线路中电流增大.R消耗的功率 的输出电压 用电器增多后，增大， R消耗的功率增大，的输出电压降低，故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题 17．（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 【详解】（1）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。 （2）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，又因为，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。 （3）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。 18．（2025·山东·高考真题）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 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $