3.3 变压器 考点分类讲义-2026-2027学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

本讲义聚焦高中物理“变压器”核心知识点，系统梳理从构造（闭合铁芯、原副线圈）、工作原理（互感现象）到理想变压器三大关系（电压与匝数、功率、电流），再到制约关系（输入电压决定输出电压等）及自耦变压器、互感器应用的完整脉络，搭建递进式学习支架。 资料含思维导图助力知识体系构建，分考点细化重难（如多副线圈电流关系推导），结合5类考向设计单选、多选、解答题，通过模型建构与科学推理培养科学思维，课中辅助教师系统授课，课后帮助学生巩固应用、查漏补缺。

3.3　变压器 了解变压器的构造，理解它利用互感现象改变交流电压的工作原理，知道变压器不能改变恒定直流电压，也不改变交变电流的周期与频率。 理解理想变压器的条件，熟练掌握电压与匝数、功率、电流三大关系，能完成单个副线圈及多个副线圈的相关计算。 理解“输入电压决定输出电压、输出功率决定输入功率、输出电流决定输入电流”的制约关系，会分析负载变化、匝数变化两类动态问题。 了解自耦（调压）变压器以及电压互感器、电流互感器的构造、接法与作用，能区分两类互感器的连接方式与匝数关系。 【思维导图】 考点一　变压器的构造与工作原理 1．构造：变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个（或多个）线圈组成。与交流电源相连的线圈叫作原线圈（初级线圈，匝数为 n1），与负载相连的线圈叫作副线圈（次级线圈，匝数为 n2）。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，作用是导磁并减小涡流。 2．工作原理——互感现象：原线圈接入交变电流后，在闭合铁芯中产生交变的磁通量，该磁通量同时穿过副线圈，副线圈因电磁感应而产生感应电动势。原、副线圈彼此绝缘、没有电的直接联系，能量依靠铁芯中的磁场由原线圈传递给副线圈。 3．作用与适用条件：变压器只能改变交变电流的电压和电流。若在原线圈两端加恒定直流电压，铁芯中的磁通量不变，副线圈不产生感应电动势，变压器不能改变直流电压；此外，变压器不改变交变电流的周期与频率，即输入、输出交变电流的频率相同。 重难诠释　①原、副线圈相互绝缘，变压器是“靠磁传电（互感）”，并借此把高压侧与低压侧电路隔离开来。②铁芯必须闭合、用硅钢片叠压，目的是减小漏磁和涡流损耗。③原线圈输入的必须是变化的电流：接交流电才能变压；若误接恒定直流，副线圈无输出，且原线圈因电阻很小可能因电流过大而烧坏。④变压器只改变电压、电流，不改变频率与周期，理想情况下也不改变功率。 考点二　理想变压器及电压、功率、电流关系 1．理想变压器：忽略漏磁、线圈电阻以及铁芯中的涡流等一切能量损耗的变压器，其输入功率等于输出功率。 2．电压关系：同一闭合铁芯中，原、副线圈每一匝线圈的磁通量变化率相同，因此 理想线圈没有电阻，线圈两端电压等于其感应电动势，于是电压与匝数成正比： 当 n2＞n1 时为升压变压器，当 n2＜n1 时为降压变压器。若有多个副线圈，则每一匝对应的电压都相等： 3．功率关系：理想变压器无能量损耗，输入功率等于各副线圈输出功率之和。 多个副线圈时： 4．电流关系：由功率关系可推出。只有一个副线圈时，电流与匝数成反比： 有多个副线圈时，“电流与匝数成反比”不再成立，应使用 。 理想变压器三大关系一览 关系 表达式 适用条件 说明 电压关系 同一闭合铁芯，普遍成立 电压与匝数成正比，定升降压 功率关系 理想变压器（无损耗） 输入功率由输出功率决定 电流关系（单副） 只有一个副线圈 电流与匝数成反比 电流关系（多副） 两个及以上副线圈 各安匝之和守恒，不能用反比 重难诠释　①“电压与匝数成正比”对每一个线圈都成立（U/n 相等）；但“电流与匝数成反比”只在只有一个副线圈时成立，多副线圈必须用 。②判断升压还是降压，比较的是 n2 与 n1，切勿把匝数比看反。③理想变压器线圈电阻为零，线圈两端电压才等于其感应电动势 U=E；实际变压器存在内阻和漏磁，关系近似成立。④理想变压器本身不储存、不消耗能量，副线圈输出多少功率，原线圈就从电源取用多少功率。 考点三　制约关系与动态分析 1．三个“决定”关系： （1）输入电压 U1 决定输出电压 U2：匝数比不变时，输出电压由输入电压唯一确定，与副线圈接什么负载无关： （2）输出功率 P2 决定输入功率 P1：负载需要多少功率，原线圈就从电源取用多少功率，即“用多少、给多少”： （3）输出电流 I2 决定输入电流 I1：副线圈电流随负载改变时，原线圈电流随之改变（单副线圈）： 2．两类动态问题： （1）匝数比不变、负载变化：U1 与匝数比不变，故 U2 不变；并联接入的用电器增多时，负载总电阻减小，副线圈电流 I2 增大，输出功率 P2=U2I2 增大，输入功率 P1、输入电流 I1 随之增大。 （2）负载不变、匝数变化：如移动自耦变压器抽头使 n2 改变，则 U2 先改变，进而 I2、P2、P1、I1 依次随之改变。 分析的一般顺序：先由 U1 和匝数比确定 U2，再由负载确定 I2、P2，最后由 P1=P2 确定 P1 和 I1。 重难诠释　①因果方向不能颠倒：是“负载变化→副线圈电流、功率变化→原线圈电流、功率变化”，原线圈电流并非凭空先变。②“负载增大”在并联电路中是指接入用电器增多、总电阻减小，从而总电流增大，“电阻减小”与“负载（功率）增大”并不矛盾。③匝数比不变时，无论负载如何变化，U2 都不变，改变的只是电流与功率。④若原线圈一侧还串联了有电阻的输电器件，原线圈两端电压就不再等于电源电动势，需先在原边分压再使用变压关系，这是常见易错点。 考点四　常见变压器与互感器 1．自耦变压器（调压变压器）：只有一个线圈，靠滑动触头（抽头）取出线圈的一部分作为副线圈。改变抽头位置就连续改变了匝数比，从而连续调节输出电压，既可升压也可降压。 2．互感器：把线路中的高电压、大电流按比例变换为便于测量的低电压、小电流，同时把测量仪表与高压电路隔离开来，分为电压互感器和电流互感器两类，其接法与匝数关系如下表。 电压互感器与电流互感器的比较 比较项目 电压互感器 电流互感器 作用 把高电压降为低电压测量 把大电流降为小电流测量 连接方式 并联在高压线路两端 串联在被测（火）线中 原线圈匝数 匝数多，n1＞n2 匝数少（常为一匝或几匝），n2＞n1 所接电表 电压表（并联在副线圈两端） 电流表（串联在副线圈回路中） 变比关系 重难诠释　①电压互感器“并联、降压”，电流互感器“串联、降流”，接法与原线圈匝数多少恰好相反，可记口诀“压并流串、压多流少”（电压互感器原线圈匝数多，电流互感器原线圈匝数少）。②安全红线：电流互感器工作时副线圈绝不允许开路，否则副线圈会感应出很高的电压，危及人身和仪表；电压互感器的副线圈则不允许短路。③自耦变压器原、副线圈共用同一绕组、有电的直接联系，不能像双绕组变压器那样把两侧电路完全隔离。④互感器的变比同样满足理想变压器的电压、电流关系，读数时要乘回相应的变比才是线路中的真实值。 考向1　变压器的构造与工作原理判断 一、单选题 1．（25-26高二下·江苏镇江·期中）同学们用可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，变压器两个线圈的铜导线粗细不同。将原线圈接在学生电源上，下列相关说法中正确的是（     ） A．匝数多的线圈要用较粗导线绕制 B．原、副线圈的电压频率可能不同 C．通电时，将变压器上端的横条铁芯取下更困难 D．若铁芯不闭合，电能将无法在原副线圈间传输 2．（26-27高三上·山东济南·摸底）某汽油机火花塞需要高达10 kV的电压才能点火，如图所示为其工作原理图。闭合点火开关，凸轮不断旋转，断电器触点交替开闭，火花塞产生电火花，下列说法正确的是（   ） A．原线圈回路中的电源必须为交流电源 B．变压器原线圈匝数小于副线圈匝数 C．断电器触点断开瞬间，原线圈不产生感应电动势 D．点火开关和凸轮安装在副线圈回路中，汽油机仍然可以正常工作 3．（2026·巴中·零诊）我国某品牌无线闪充手机，充满5000 mAh电池约需要67分钟，已知无线充电座内的发射线圈额定功率为，输入电压与时间图像如图乙所示，接收线圈的感应电动势为9 V，若不考虑线圈漏磁和各种能量损失，下列说法正确的是（     ） A．接收线圈在时电压最大 B．发射线圈和接收线圈内的电流频率不相同 C．发射线圈和接收线圈的匝数比为 D．发射线圈和接收线圈中的电流之比为 二、多选题 4．（25-26高二上·江苏南通·期末）如图所示，将长导线绕在左侧的铁芯上，小灯泡发出亮光后，保持输入电压不变，下列操作可使得灯泡变亮的是（     ） A．减小输入电压的频率 B．在左侧铁芯上多绕几圈 C．取走右侧螺线管中的铁芯 D．增大左右两侧铁芯间距离 考向2　理想变压器电压与匝数比的计算 一、单选题 1．（25-26高二下·江苏徐州·学情调研）如图所示，电动车充电站理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接在电压恒定的交变电源上。同时给8个充电桩供电时，副线圈两端电压，原线圈与电源连接导线的电阻为。下列说法正确的是（     ） A．交变电源电压的最大值为 B．流过充电桩的电流方向每秒改变50次 C．若同时给6个充电桩供电，原线圈两端的电压变大 D．若同时给6个充电桩供电，流过充电桩的电流频率减小 二、多选题 2．（25-26高二下·山东济宁·期中）如图所示，理想变压器原线圈匝数为400匝，副线圈的匝数可以调节，电路中两个定值电阻的阻值均为，电压表和电流表均为理想交流电表。在两端接正弦交流电压，调节滑片P的位置，下列说法正确的是（     ） A．滑片P向上移动，电流表的示数变大 B．滑片P向上移动，电压表的示数变大 C．当电流表的示数为时，电压表的示数为 D．当副线圈的匝数为800匝时，电压表的示数为 3．（25-26高二下·湖南宁远一中崇德学校·期中）如图所示，用小型发电机发电，通过理想变压器给用户端供电。发电机内的线框在磁场中匀速转动，线框转动的角速度大小为。已知变压器的原、副线圈匝数比。下列说法正确的是（     ） A．用户端的电压频率为 B．通过原、副线圈的电流之比为2∶1 C．仅线框的转速减小，用户端的有效电压减小 D．仅用户端的电阻减小，用户端的有效电压减小 4．（25-26高二下·赤峰四中·期中）如图所示，，两端接在正弦交流电源上，在理想变压器原、副线圈的回路中，电源电压有效值为，将A电阻的阻值调为时，A电阻两端的电压为电阻两端的电压为，下列说法正确的是（    ） A．原、副线圈的匝数之比为 B．A、B电阻的功率之比为 C．副线圈回路中的电流有效值为 D．将A的电阻调为时，A电阻的功率最大 三、解答题 5．（25-26高二下·福建福清·期中）如图所示理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1，原线圈接入电压为的交流电源，副线圈接一个的负载电阻。求： (1)理想电压表的读数； (2)原线圈中理想电流表的读数。 6．（25-26高二下·滕州二中·期中）如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比为4∶1，电阻，，原线圈输入端与交流电源相连接，交流电源电压，电流表视为理想电表。求： (1)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比； (2)电流表的示数。 考向3　功率关系与单副、多副线圈电流计算 一、单选题 1．（25-26高三上·调兵山第二高级中学·期末）如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为和，两个副线圈的输出电压和电流分别为和、和。接在原、副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光。则下列判断不正确的是（　　） A． B．三个线圈的匝数之比为 C． D．电源电压与原线圈两端电压之比为 2．（26-27高三上·豫南名校·开学考）如图所示的理想变压器，匝数分别为、的两个副线圈分别与阻值为和的电阻连接组成闭合回路，在原线圈两端接上正弦交流电压，发现流经电阻的电流为，下列说法正确的是（　　） A．流经阻值为2R电阻的电流为2I B．原线圈的匝数为 C．电源的输出功率为9I2R D．流过原线圈的电流为 3．（26-27高三上·长沙二十六中·开学考）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．（2026·北京大兴精华·自测）某理想变压器如图甲所示，原、副线圈匝数比，输入电压随时间的变化图像如图乙所示，的阻值为的2倍，则（　　） A．交流电的频率为0.4Hz B．电压表示数约为23V C．原线圈电流与电流的比为 D．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为 二、多选题 5．（2026·山东泰安肥城·适应性测试三）如图所示，线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，构成理想自耦变压器，左端输入正弦交流电压（V），L1、L2为相同的灯泡，其电阻均为110Ω且恒定不变。当滑动触头P处于如图所示位置时，AB端与PB端匝数比为4:1，S1、S2闭合时，两灯泡消耗的电功率相同。下列说法正确的是（     ） A．灯泡L1的电流为0.4A B．灯泡L1的电流为0.5A C．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直完好），定值电阻R0消耗的电功率一直增加 D．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直完好），定值电阻R0消耗的电功率先增加后减小 6．（25-26高二上·巴中三中·期末）某家用小夜灯工作电路如下图所示，已知小夜灯规格为“55V，0.4A”，电源电压为，变压器可视为理想变压器。小夜灯正常发光时，以下说法正确的是（     ） A．变压器原副匝数比 B．小夜灯的功率 C．通过小夜灯电流频率为50Hz D．通过变压器原线圈的电流为1.6A 7．（2026·陕西咸阳武功普集高级中学·模拟）如图所示，用小型发电机和理想变压器给小灯泡供电，灯泡的额定电压为，额定功率为，发电机线圈面积为，线圈共有100匝，线圈在磁场中匀速转动产生电动势的有效值为，磁场的磁感应强度为，线圈的电阻为，变压器原、副线圈的匝数比为，调节滑动变阻器使小灯泡刚好正常发光，下列判断正确的是（　　） A．线圈转动的角速度为 B．电流表的示数为 C．变压器原线圈两端的电压为 D．滑动变阻器消耗的功率为 三、解答题 8．（25-26高二上·陕西安康旬阳中学等校·教学质量检测）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，其供电电路如图甲所示，理想变压器原线圈的匝数匝，输入电压随时间变化的图像如图乙所示，其中。若两电灯、完全相同，电阻均为，电灯的电阻不随温度变化，电压表、电流表均为理想电表。 (1)求交流电的频率和副线圈的匝数； (2)当开关闭合后，电压表和电流表的示数、及变压器的输入功率。（结果均保留两位有效数字） 考向4　理想变压器的动态分析（负载、匝数变化） 一、单选题 1．（25-26高二下·河南濮阳·素养测评（二））如图所示，理想变压器原线圈电路中定值电阻的阻值为R1，副线圈电路中定值电阻的阻值为R2，R3为滑动变阻器，电压表、电流表都是理想电表，电源为有效值恒为U0的正弦式交流电。现移动滑动变阻器的滑动触头P，使电源输出功率增加∆P，则在此过程中（　　） A．定值电阻R1上的电压增加了 B．应将滑动变阻器的滑动触头P向下滑动 C．电压表V1的示数与电流表A1的示数之比不变 D．电压表V2的示数与电流表A2的示数之比增大 2．（25-26高二下·江苏连云港灌南·期中）如图所示，理想变压器原线圈两端接入正弦交变电源U1，b是原线圈的中心抽头，所有电表均为理想交流电表。初始时单刀双掷开关S掷向a，则下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器触片向下移，电压表、电流表示数均减小 B．滑动变阻器触片向上移，正弦交变电源输出功率变大 C．滑动变阻器触片不动，当单刀双掷开关S由a扳到b时，电压表、电流表示数均变为原来的2倍 D．滑动变阻器触片不动，当单刀双掷开关由a拨向b时，流过原线圈中的电流变为原来的2倍 3．（25-26高二上·江苏如皋·期末）一含有理想变压器的电路如图所示，为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。下列说法中正确的是（     ） A．P向上滑动，电流表示数变大 B．P向上滑动，变压器输出功率变小 C．Q向上滑动，电流表示数变小 D．Q向上滑动，变压器输出功率变小 4．（25-26高二上·陕西渭南·期末）如图甲，有一个原、副线圈匝数比为2：1的理想变压器，其中的电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，其中为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为 B．时电压表的示数为0 C．变压器原、副线圈中的电流之比为2：1 D．处温度降低时，电流表的示数变小，电压表的示数不变 二、多选题 5．（26-27高三上·福建九师联盟·月考）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表为理想电压表，为定值电阻，为滑动变阻器，在两端输入正弦交流电，则下列说法正确的是（     ） A．仅将向下移动，电压表的示数变大 B．仅将向下移动，电压表的示数变大 C．仅将向下移动，变压器的输出功率可能变大 D．仅将向下移动，变压器的输出功率变大 6．（25-26高二上·宁夏育才中学·期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心轴头，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两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=311sin100πt（V），则（     ） A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V B．当时，c、d间的电压瞬时值为220V C．单刀双掷开关与a连接，滑动触头P向上移动，电压表和电流表的示数均变小 D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大 考向5　自耦变压器与调压问题 一、单选题 1．（25-26高三上·北师大克拉玛依附属学校·期末）一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻，在间输入电压为的交变电压时，间的电压为，在将滑动触头从图中点逆时针旋转到点的过程中（　　） A．有可能大于 B．、均增大 C．不变、增大 D．间输入功率不变 2．（25-26高三上·长沙长郡中学·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 3．（25-26高二下·江苏沭阳高级中学·阶段检测）如图所示为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，在A、B间接电压稳定的交变电源，副线圈接有定值电阻R0、小灯泡及光敏元件R（光照越强，电阻值越小），可利用光敏元件特性根据日照的强度实现自动控制小灯泡的亮度，电流表为理想交流电表。则（　　） A．逆时针转动滑动触头P，可使电压U1减小 B．顺时针转动滑动触头P，小灯泡变暗，电流表读数变大 C．天色变亮时，定值电阻R0消耗的功率变大 D．天色变暗时，小灯泡的亮度变亮，变压器输入功率P1增大 4．（2026·湖南衡阳县一中·预测卷）某同学利用输出电压有效值恒为6V的交流电源、带有滑动触头的线圈和交流电流表，制成了如图所示的装置，目的是测量定值电阻的阻值，不考虑待测电阻外的其他电阻。测量时将电阻接入虚线框内，调节触头位置，直到电流表满偏，结合触头与O连线从Ob处顺时针转过的角度β得到待测电阻阻值。已知，线圈在铁芯上均匀密绕。则（　　） A．待测电阻阻值较小时，完成操作时 B．理论上，该装置不存在测量上限 C．在完成操作的情况下，不同待测电阻消耗的电功率不同 D．若β均匀增大，则对应所接的待测电阻阻值增大得越来越快 二、多选题 5．（2026·海南·模拟预测）自耦变压器是指原、副绕组直接串联自行耦合的变压器。如图所示为理想自耦式变压器，环形铁芯上线圈的总匝数为440匝，B、P间的线圈匝数为110匝，P为变压器的滑动触头，电压表为理想交流电表。在A、B间输入电压瞬时值为的交变电流，输出端有n个相同的灯泡并联作为负载，此时小灯泡的功率均为P，下列判断正确的是（　　） A．通过灯泡的电流方向每秒改变50次 B．电压表的示数为 C．变压器的输入功率为 D．滑动触头逆时针转动，电压表示数减小 一、单选题 1．（2026·郑州某重点中学·考前学情自测）如图甲所示的交变电路中，交流电流表为理想电表，定值电阻阻值R1=R、R2=2R，滑动变阻器的最大电阻值为R3=18R，变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶3，开始时滑动变阻器的滑动触头位于最上端。现在MN两点间接有如图乙所示的交流电。下列说法正确的是（     ） A．T时刻电流表的示数为0 B．滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 C．滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 D．滑动触头向下滑动时，和消耗的总功率增大 2．（26-27高三上·西安西北大学附中·开学）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，副线圈接有一台电动机，其额定电压为380V，内阻为2Ω，电动机正常工作时（主要是把电能转变为机械能），1s内可将68kg的水抽到10m高处，原线圈与输出电压如图乙所示的交流电源相连，电动机恰好能正常工作，重力加速度g取10m/s2，则与原线圈相连的理想交流电流表的示数为（　　） A．10A B．12.5A C．20A D．15A 3．（2026·重庆&贵州·最后一卷）如图甲所示，一交流发电机中，矩形导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一规格为“1V，2W”的小灯泡。从图示位置开始计时，发电机产生的感应电动势随时间变化的图像如图乙所示，小灯泡恰好正常发光，忽略线框与电刷的电阻，下列说法正确的是（     ） A．时穿过矩形导线框的磁通量最大 B．小灯泡两端电压的有效值为 C．原、副线圈的匝数之比 D．原、副线圈中电流的频率之比为 4．（2026·孝感高中·模拟）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为（），原线圈串联一个定值电阻后接在正弦式交流电源上，电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻（）与滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时，下列说法正确的是（     ） A．若电压表V与电流表A示数分别为U和I，则 B．若电压表V与电流表A示数变化量分别为和，则 C．电源的输出功率先增大后减小 D．副线圈的输出功率先增大后减小 5．（2026·渭南韩城·考前学情自测）如图为双线并联模式进行远距离输电的示意图。发电机的输出电压稳定，升压变压器T1和降压变压器T2均可视为理想变压器，两变压器线圈匝数固定不变，且两变压器间每条输电线等效电阻均为r，负载可看作定值电阻。若一条输电线被切断，则（     ） A．T1的输出电压变小 B．T2原线圈电压不变 C．负载两端电压变大 D．T1的输出功率变小 6．（2026·贵州·模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，原、副线圈上分别接有阻值相等的电阻、，已知电阻消耗的电功率为，则交流电源的输出功率为（     ） A． B． C． D． 二、多选题 7．（26-27高三上·安徽部分重点高中·学情检测）一小型电动机的工作电路如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，定值电阻，指示灯的额定功率为、电阻。在a、b两端加上电压有效值的正弦交流电压，开关S闭合，指示灯正常发光，线圈电阻的电动机也刚好正常工作，则下列判断正确的是（     ） A．副线圈两端的电压为10 V B．通过定值电阻的电流为3 A C．电动机的额定功率为100 W D．电动机的输出功率为16 W 8．（2026·郑州某重点中学·考前学情自测）如图所示的理想变压器电路中，四个灯泡完全相同，在，端输入电压恒定的正弦式交流电。开关断开时，灯泡，，亮度相同，若四个灯泡电阻恒定不变且灯泡都不会烧毁，下列说法正确的是（     ） A．原、副线圈匝数比为1∶2 B．开关闭合时，的亮度增大 C．开关闭合后，流过的电流变为原来的倍 D．开关闭合后，流过的电流变为原来的倍 9．（2027·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 10．（2026·贵阳一中·模拟）图甲为一个小型起重机电路图，M为电动机，理想变压器原线圈与的交流电源相连，图中两个标有“20 V，4 W”的灯泡均能正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为的重物以的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表，重力加速度大小取。下列说法正确的是（     ） A．通过电流表的电流方向每秒变化50次 B．交流电源提供的总功率为 C．原、副线圈的匝数比为 D．电动机的效率为75% 11．（2026·包头三十三中·考前适应卷）如图所示，理想变压器的原线圈两端接的交流电源，三个定值电阻阻值相等，理想交流电压表V1、V2的读数之比为。下列说法正确的是（     ） A．原、副线圈的匝数比为 B．原、副线圈两端的电压比为 C．变压器的输入功率大于输出功率 D．1s的时间内，流过定值电阻的电流方向改变100次 12．（25-26高三下·天津教科院附属河北中学·考前学情自测）如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是（     ） A．升压变压器的输出电压减小 B．降压变压器输出电流的频率不变 C．输电线上损失的功率不变 D．升压变压器原线圈中的电流增大 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3　变压器 了解变压器的构造，理解它利用互感现象改变交流电压的工作原理，知道变压器不能改变恒定直流电压，也不改变交变电流的周期与频率。 理解理想变压器的条件，熟练掌握电压与匝数、功率、电流三大关系，能完成单个副线圈及多个副线圈的相关计算。 理解“输入电压决定输出电压、输出功率决定输入功率、输出电流决定输入电流”的制约关系，会分析负载变化、匝数变化两类动态问题。 了解自耦（调压）变压器以及电压互感器、电流互感器的构造、接法与作用，能区分两类互感器的连接方式与匝数关系。 【思维导图】 考点一　变压器的构造与工作原理 1．构造：变压器由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个（或多个）线圈组成。与交流电源相连的线圈叫作原线圈（初级线圈，匝数为 n1），与负载相连的线圈叫作副线圈（次级线圈，匝数为 n2）。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成，作用是导磁并减小涡流。 2．工作原理——互感现象：原线圈接入交变电流后，在闭合铁芯中产生交变的磁通量，该磁通量同时穿过副线圈，副线圈因电磁感应而产生感应电动势。原、副线圈彼此绝缘、没有电的直接联系，能量依靠铁芯中的磁场由原线圈传递给副线圈。 3．作用与适用条件：变压器只能改变交变电流的电压和电流。若在原线圈两端加恒定直流电压，铁芯中的磁通量不变，副线圈不产生感应电动势，变压器不能改变直流电压；此外，变压器不改变交变电流的周期与频率，即输入、输出交变电流的频率相同。 重难诠释　①原、副线圈相互绝缘，变压器是“靠磁传电（互感）”，并借此把高压侧与低压侧电路隔离开来。②铁芯必须闭合、用硅钢片叠压，目的是减小漏磁和涡流损耗。③原线圈输入的必须是变化的电流：接交流电才能变压；若误接恒定直流，副线圈无输出，且原线圈因电阻很小可能因电流过大而烧坏。④变压器只改变电压、电流，不改变频率与周期，理想情况下也不改变功率。 考点二　理想变压器及电压、功率、电流关系 1．理想变压器：忽略漏磁、线圈电阻以及铁芯中的涡流等一切能量损耗的变压器，其输入功率等于输出功率。 2．电压关系：同一闭合铁芯中，原、副线圈每一匝线圈的磁通量变化率相同，因此 理想线圈没有电阻，线圈两端电压等于其感应电动势，于是电压与匝数成正比： 当 n2＞n1 时为升压变压器，当 n2＜n1 时为降压变压器。若有多个副线圈，则每一匝对应的电压都相等： 3．功率关系：理想变压器无能量损耗，输入功率等于各副线圈输出功率之和。 多个副线圈时： 4．电流关系：由功率关系可推出。只有一个副线圈时，电流与匝数成反比： 有多个副线圈时，“电流与匝数成反比”不再成立，应使用 。 理想变压器三大关系一览 关系 表达式 适用条件 说明 电压关系 同一闭合铁芯，普遍成立 电压与匝数成正比，定升降压 功率关系 理想变压器（无损耗） 输入功率由输出功率决定 电流关系（单副） 只有一个副线圈 电流与匝数成反比 电流关系（多副） 两个及以上副线圈 各安匝之和守恒，不能用反比 重难诠释　①“电压与匝数成正比”对每一个线圈都成立（U/n 相等）；但“电流与匝数成反比”只在只有一个副线圈时成立，多副线圈必须用 。②判断升压还是降压，比较的是 n2 与 n1，切勿把匝数比看反。③理想变压器线圈电阻为零，线圈两端电压才等于其感应电动势 U=E；实际变压器存在内阻和漏磁，关系近似成立。④理想变压器本身不储存、不消耗能量，副线圈输出多少功率，原线圈就从电源取用多少功率。 考点三　制约关系与动态分析 1．三个“决定”关系： （1）输入电压 U1 决定输出电压 U2：匝数比不变时，输出电压由输入电压唯一确定，与副线圈接什么负载无关： （2）输出功率 P2 决定输入功率 P1：负载需要多少功率，原线圈就从电源取用多少功率，即“用多少、给多少”： （3）输出电流 I2 决定输入电流 I1：副线圈电流随负载改变时，原线圈电流随之改变（单副线圈）： 2．两类动态问题： （1）匝数比不变、负载变化：U1 与匝数比不变，故 U2 不变；并联接入的用电器增多时，负载总电阻减小，副线圈电流 I2 增大，输出功率 P2=U2I2 增大，输入功率 P1、输入电流 I1 随之增大。 （2）负载不变、匝数变化：如移动自耦变压器抽头使 n2 改变，则 U2 先改变，进而 I2、P2、P1、I1 依次随之改变。 分析的一般顺序：先由 U1 和匝数比确定 U2，再由负载确定 I2、P2，最后由 P1=P2 确定 P1 和 I1。 重难诠释　①因果方向不能颠倒：是“负载变化→副线圈电流、功率变化→原线圈电流、功率变化”，原线圈电流并非凭空先变。②“负载增大”在并联电路中是指接入用电器增多、总电阻减小，从而总电流增大，“电阻减小”与“负载（功率）增大”并不矛盾。③匝数比不变时，无论负载如何变化，U2 都不变，改变的只是电流与功率。④若原线圈一侧还串联了有电阻的输电器件，原线圈两端电压就不再等于电源电动势，需先在原边分压再使用变压关系，这是常见易错点。 考点四　常见变压器与互感器 1．自耦变压器（调压变压器）：只有一个线圈，靠滑动触头（抽头）取出线圈的一部分作为副线圈。改变抽头位置就连续改变了匝数比，从而连续调节输出电压，既可升压也可降压。 2．互感器：把线路中的高电压、大电流按比例变换为便于测量的低电压、小电流，同时把测量仪表与高压电路隔离开来，分为电压互感器和电流互感器两类，其接法与匝数关系如下表。 电压互感器与电流互感器的比较 比较项目 电压互感器 电流互感器 作用 把高电压降为低电压测量 把大电流降为小电流测量 连接方式 并联在高压线路两端 串联在被测（火）线中 原线圈匝数 匝数多，n1＞n2 匝数少（常为一匝或几匝），n2＞n1 所接电表 电压表（并联在副线圈两端） 电流表（串联在副线圈回路中） 变比关系 重难诠释　①电压互感器“并联、降压”，电流互感器“串联、降流”，接法与原线圈匝数多少恰好相反，可记口诀“压并流串、压多流少”（电压互感器原线圈匝数多，电流互感器原线圈匝数少）。②安全红线：电流互感器工作时副线圈绝不允许开路，否则副线圈会感应出很高的电压，危及人身和仪表；电压互感器的副线圈则不允许短路。③自耦变压器原、副线圈共用同一绕组、有电的直接联系，不能像双绕组变压器那样把两侧电路完全隔离。④互感器的变比同样满足理想变压器的电压、电流关系，读数时要乘回相应的变比才是线路中的真实值。 考向1　变压器的构造与工作原理判断 一、单选题 1．（25-26高二下·江苏镇江·期中）同学们用可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”，变压器两个线圈的铜导线粗细不同。将原线圈接在学生电源上，下列相关说法中正确的是（     ） A．匝数多的线圈要用较粗导线绕制 B．原、副线圈的电压频率可能不同 C．通电时，将变压器上端的横条铁芯取下更困难 D．若铁芯不闭合，电能将无法在原副线圈间传输 【答案】C 【来源】江苏镇江市丹阳市2025-2026学年高二下学期期中质量检测物理学科试题 【详解】A．匝数少的线圈电流大，则要用较粗导线绕制，A错误； B．变压器不改变交流电的频率，则原、副线圈的电压频率相同，B错误； C．变压器线圈通电后会产生磁场，从而对变压器上端的横条铁芯有吸引作用，则与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，选项C正确； D．若铁芯不闭合，电能仍能在原副线圈间传输，只是传递过程能量有损失，D错误。 故选C。 2．（26-27高三上·山东济南·摸底）某汽油机火花塞需要高达10 kV的电压才能点火，如图所示为其工作原理图。闭合点火开关，凸轮不断旋转，断电器触点交替开闭，火花塞产生电火花，下列说法正确的是（   ） A．原线圈回路中的电源必须为交流电源 B．变压器原线圈匝数小于副线圈匝数 C．断电器触点断开瞬间，原线圈不产生感应电动势 D．点火开关和凸轮安装在副线圈回路中，汽油机仍然可以正常工作 【答案】B 【来源】山东济南市2026-2027学年高三上学期摸底考试物理试题 【详解】AB．由图可知，该变压器初级电压为12V，次级电压要达到10kV，则该变压器为升压变压器，即变压器原线圈匝数小于副线圈匝数，因原线圈中断电器触点不断开合使得变压器磁通量不断变化，从而在次级产生高压，可知原线圈回路中的电源可为直流电源，故A错误，B正确； C．断电器触点断开瞬间，原线圈电流突然减小，穿过原线圈自身磁通量急剧变化，原线圈会产生自感电动势，故C错误； D．点火开关、凸轮断电器必须放在原线圈回路。只有原线圈电流发生突变，铁芯磁场变化，副线圈才能感应高压；放到副线圈回路，无法改变原线圈的磁通量，副线圈不会产生高压，汽油机不能点火工作，故D错误。 故选B。 3．（2026·巴中·零诊）我国某品牌无线闪充手机，充满5000 mAh电池约需要67分钟，已知无线充电座内的发射线圈额定功率为，输入电压与时间图像如图乙所示，接收线圈的感应电动势为9 V，若不考虑线圈漏磁和各种能量损失，下列说法正确的是（     ） A．接收线圈在时电压最大 B．发射线圈和接收线圈内的电流频率不相同 C．发射线圈和接收线圈的匝数比为 D．发射线圈和接收线圈中的电流之比为 【答案】D 【来源】四川巴中市2026-2027学年高三上学期零诊考试物理试题 【详解】A．接收线圈中的感应电动势由穿过接收线圈的磁通量变化率决定，即与发射线圈中电流的变化率成正比。发射线圈在时电压达到最大值，其电流也达到峰值，但正弦交流电在峰值处电流的变化率为零，故此时接收线圈的感应电动势为零，而非最大，故A错误； B．根据电磁感应原理可知，无线充电的原理是互感现象，此时发射线圈和接收线圈内的电流频率相同，故B错误； C．由图乙得，发射线圈电压为正弦式交变电压，电压峰值为，故有效值为，接收线圈的电压有效值为，由此据线圈匝数与电压的关系可知发射线圈和接收线圈的匝数比为 故C错误； D．据线圈匝数与电流的关系可知电流之比为 故D正确。 故选D。 二、多选题 4．（25-26高二上·江苏南通·期末）如图所示，将长导线绕在左侧的铁芯上，小灯泡发出亮光后，保持输入电压不变，下列操作可使得灯泡变亮的是（     ） A．减小输入电压的频率 B．在左侧铁芯上多绕几圈 C．取走右侧螺线管中的铁芯 D．增大左右两侧铁芯间距离 【答案】B 【来源】江苏南通市海安市2025-2026学年高二上学期2月期末物理试题 【详解】根据变压器原理，原副线圈的电压关系为 可得 副线圈中感应电动势 灯泡亮度由副线圈输出功率决定，即 A．对于理想变压器，输出电压由输入电压和匝数比决定，与频率无关，灯泡亮度不变。故A错误； B．如果在左侧铁芯上多绕几圈，即增大，根据可知增大，灯泡功率增大，灯泡变亮，故B正确； C．铁芯是导磁介质，取走右侧螺线管中的铁芯会大幅降低回路磁导率，使得原边产生的磁场难以集中穿过副边线圈，穿过副边的磁通量大幅减小，副边感应电动势降低，灯泡变暗，减小，灯泡变暗，故C错误； D．增大左右两侧铁芯间距离，会使漏磁增多，通过副线圈的磁通量减小，副线圈感应电动势减小，减小，灯泡变暗，故D错误。 故选B。 考向2　理想变压器电压与匝数比的计算 一、单选题 1．（25-26高二下·江苏徐州·学情调研）如图所示，电动车充电站理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接在电压恒定的交变电源上。同时给8个充电桩供电时，副线圈两端电压，原线圈与电源连接导线的电阻为。下列说法正确的是（     ） A．交变电源电压的最大值为 B．流过充电桩的电流方向每秒改变50次 C．若同时给6个充电桩供电，原线圈两端的电压变大 D．若同时给6个充电桩供电，流过充电桩的电流频率减小 【答案】C 【来源】江苏徐州市铜山区2025-2026学年度第二学期中学情调研高二物理试题 【详解】A．副线圈电压有效值，根据变压比，变压器原线圈两端电压有效值 由于原线圈回路存在电阻，会分压，因此交变电源电压有效值大于，最大值大于，故A错误； B．由副线圈电压表达式得角速度，频率 一个周期内电流方向改变次，因此每秒电流方向改变次，故B错误； C．充电桩并联，减少供电个数后，副线圈总负载电阻变大，总电流减小 根据变流比​，原线圈电流也减小。 电源电压恒定，原线圈两端电压，减小，则​变大，故C正确； D．理想变压器不改变交变电流的频率，原线圈电源频率不变，因此副线圈电流频率也不变，故D错误。 故选 C。 二、多选题 2．（25-26高二下·山东济宁·期中）如图所示，理想变压器原线圈匝数为400匝，副线圈的匝数可以调节，电路中两个定值电阻的阻值均为，电压表和电流表均为理想交流电表。在两端接正弦交流电压，调节滑片P的位置，下列说法正确的是（     ） A．滑片P向上移动，电流表的示数变大 B．滑片P向上移动，电压表的示数变大 C．当电流表的示数为时，电压表的示数为 D．当副线圈的匝数为800匝时，电压表的示数为 【答案】AC 【来源】山东济宁市邹城市2025～2026学年度第二学期期中教学质量检测高二物理试题 【详解】电压表绕铁芯匝，测单匝感应电动势，因此任意线圈的电压满足：电压与匝数成正比，单匝电压（电压表示数） 原线圈电压 AB端总电压满足 理想变压器功率相等 代入、、 推导得 A．滑片向上移动，接入副线圈的匝数增大，根据 可知，增大时增大，电流表示数变大，故A正确； B．根据，可知，增大时减小，电压表示数变小，故B错误； C．当时，代入，可得，故C正确； D．当匝时，代入表达式，可得，故D错误。 故选 AC。 3．（25-26高二下·湖南宁远一中崇德学校·期中）如图所示，用小型发电机发电，通过理想变压器给用户端供电。发电机内的线框在磁场中匀速转动，线框转动的角速度大小为。已知变压器的原、副线圈匝数比。下列说法正确的是（     ） A．用户端的电压频率为 B．通过原、副线圈的电流之比为2∶1 C．仅线框的转速减小，用户端的有效电压减小 D．仅用户端的电阻减小，用户端的有效电压减小 【答案】BC 【来源】湖南宁远一中崇德学校等校2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷 【详解】A．发电机线框转动的角速度大小为，根据角速度与频率的关系有 解得 理想变压器不会改变交流电的频率，所以用户端的电压频率为，故A错误； B．根据理想变压器原、副线圈的电流与匝数成反比有 代入已知数据解得原、副线圈的电流之比为2:1，故B正确； C．发电机产生的感应电动势最大值表达式为 可知仅线框的转速减小，即角速度减小，发电机产生的感应电动势最大值减小，其有效值也随之减小，使得变压器原线圈的输入电压减小，根据理想变压器电压与匝数的关系有 解得 可知输入电压减小会导致用户端的有效电压减小，故C正确； D．理想变压器的输出电压由输入电压和原、副线圈的匝数比决定，与负载电阻无关，仅用户端的电阻减小，用户端的有效电压保持不变，故D错误。 故选BC。 4．（25-26高二下·赤峰四中·期中）如图所示，，两端接在正弦交流电源上，在理想变压器原、副线圈的回路中，电源电压有效值为，将A电阻的阻值调为时，A电阻两端的电压为电阻两端的电压为，下列说法正确的是（    ） A．原、副线圈的匝数之比为 B．A、B电阻的功率之比为 C．副线圈回路中的电流有效值为 D．将A的电阻调为时，A电阻的功率最大 【答案】BD 【来源】内蒙古自治区赤峰第四中学2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题 【详解】A．由题可知原线圈电压为 副线圈电压为 根据原副线圈电压与线圈匝数比的关系有 解得，故A错误； BC．原线圈电流为 根据原副线圈电流与线圈匝数比的关系有 A的功率为 B的功率为 联立解得，，故B正确，C错误； D．B的电阻为 等效电阻为 根据电源输出功率规律：当负载电阻等于等效内阻时，的功率最大，则A的电阻调为时，A电阻的功率最大，故D正确； 故选BD。 三、解答题 5．（25-26高二下·福建福清·期中）如图所示理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1，原线圈接入电压为的交流电源，副线圈接一个的负载电阻。求： (1)理想电压表的读数； (2)原线圈中理想电流表的读数。 【答案】(1) (2) 【来源】福建省福州福清市2025-2026学年高二下学期期中物理试题 【详解】（1）原线圈电压有效值，理想变压器电压比 代入数据得 即电压表读数为22 V。 （2）副线圈电流 理想变压器电流比 代入数据得 即电流表读数为0.1 A。 6．（25-26高二下·滕州二中·期中）如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比为4∶1，电阻，，原线圈输入端与交流电源相连接，交流电源电压，电流表视为理想电表。求： (1)原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比； (2)电流表的示数。 【答案】(1) (2) 【来源】山东枣庄市滕州市第二中学等校2025-2026学年度第二学期期中教学质量检测高二物理试题 【详解】（1）设原线圈两端电压为，通过的电流为，副线圈两端电压为，通过的电流为。 根据理想变压器电压与匝数的关系得 根据理想变压器电流与匝数的关系得 根据焦耳定律得，原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为 （2）交流电源电压的有效值为 根据欧姆定律得， 联立得 所以，电流表的示数为 考向3　功率关系与单副、多副线圈电流计算 一、单选题 1．（25-26高三上·调兵山第二高级中学·期末）如图所示，理想变压器原线圈中正弦式交变电源的输出电压和电流分别为和，两个副线圈的输出电压和电流分别为和、和。接在原、副线圈中的五个完全相同的灯泡均正常发光。则下列判断不正确的是（　　） A． B．三个线圈的匝数之比为 C． D．电源电压与原线圈两端电压之比为 【答案】C 【来源】辽宁调兵山市第二高级中学2025-2026学年高三上学期1月期末物理试卷 【详解】A．设每个灯泡额定电流为，额定电压为，原线圈串联1个灯泡，正常发光，故 副线圈​接2个并联灯泡，正常发光，故 且 副线圈​接2个串联灯泡，正常发光，故 且 因此，故A正确，不符合题意； B．多个副线圈的理想变压器满足功率关系 且电压与匝数成正比 推导得 代入，， 结合，解得 代入得 解得 因此，故B正确，不符合题意； C．原线圈两端电压 原线圈串联的灯泡正常发光，电压为，因此电源电压 因此，故C错误，符合题意； D．电源电压与原线圈两端电压之比为，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．（26-27高三上·豫南名校·开学考）如图所示的理想变压器，匝数分别为、的两个副线圈分别与阻值为和的电阻连接组成闭合回路，在原线圈两端接上正弦交流电压，发现流经电阻的电流为，下列说法正确的是（　　） A．流经阻值为2R电阻的电流为2I B．原线圈的匝数为 C．电源的输出功率为9I2R D．流过原线圈的电流为 【答案】B 【来源】河南南阳市豫南名校2026-2027学年高三上学期开学物理试题 【详解】A．根据欧姆定律，副线圈2两端的电压 根据理想变压器电压与匝数成正比，有 因此有 又有 代入数据解得，故A错误； B．根据理想变压器电压与匝数成正比，有 由A有 代入数据解得，故B正确； C．副线圈1消耗的功率 副线圈2消耗的功率 理想变压器输入功率等于输出功率，则电源的输出功率，故C错误； D．根据能量守恒，电源输出功率等于原线圈输入功率，即 代入数据解得，故D错误。 故选B。 3．（26-27高三上·长沙二十六中·开学考）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 【来源】湖南长沙市第二十六中学（湖南师大附中雨花学校）2026-2027学年高三上学期开学物理试题 【详解】A．将理想变压器与副线圈电路等效为一个电阻，电路如图所示， 则有 灯泡L的阻值 由理想变压器原副线圈电压与匝数的关系有 原副线圈电流与匝数的关系有 联立解得 根据理想变压器功率关系可知的电功率等于灯泡的电功率，S与c相连时回路中电阻最小，电流最大，的电功率最大，即灯泡的电功率最大，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，故B正确； C．S与b相连，变压器原线圈的电流 流过灯泡的电流，故C错误； D．S与c相连，变压器原线圈的电流 灯泡的电功率为，故D错误。 故选B。 4．（2026·北京大兴精华·自测）某理想变压器如图甲所示，原、副线圈匝数比，输入电压随时间的变化图像如图乙所示，的阻值为的2倍，则（　　） A．交流电的频率为0.4Hz B．电压表示数约为23V C．原线圈电流与电流的比为 D．原线圈的输入功率和副线圈的输出功率之比为 【答案】C 【来源】2026届北京市大兴精华学校高三下学期考前学情自测物理试题 【详解】A．由图像乙可知，交流电的周期为T=2.25s，所以交流电的频率为，A错误； B．由图像乙可知，原线圈输入电压的峰值，则有效值 根据理想变压器电压比 解得副线圈电压 所以电压表示数为16V，B错误； C．设，则得 由欧姆定律得 副线圈总电流 根据理想变压器电流比 解得原线圈电流 因此原线圈电流与 电流之比为， C正确； D．理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，二者之比为，D错误。 故选C 。 二、多选题 5．（2026·山东泰安肥城·适应性测试三）如图所示，线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，构成理想自耦变压器，左端输入正弦交流电压（V），L1、L2为相同的灯泡，其电阻均为110Ω且恒定不变。当滑动触头P处于如图所示位置时，AB端与PB端匝数比为4:1，S1、S2闭合时，两灯泡消耗的电功率相同。下列说法正确的是（     ） A．灯泡L1的电流为0.4A B．灯泡L1的电流为0.5A C．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直完好），定值电阻R0消耗的电功率一直增加 D．断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直完好），定值电阻R0消耗的电功率先增加后减小 【答案】AD 【来源】2026届山东泰安肥城市高考适应性测试（三）物理试题 【详解】AB．输入电压，有效值。 两相同的灯泡消耗的功率相等，则流过两灯泡的电流相等，即，灯泡电阻 原、副线圈匝数比。根据理想变压器电压比，副线圈电压等于​两端电压 即，因此原线圈电压 输入端总电压满足 代入、 解得， 即​电流为，A正确，B错误； CD．根据变压器电流比 可得副线圈总电流，的电流 ，故 断开​、闭合后，副线圈只接有负载，将等效到原线圈侧，等效电阻为 原线圈电路为（内阻）与等效电阻串联，的功率等于等效电阻的功率，即 根据电源输出功率规律：当外电阻等于内阻时，输出功率最大。 沿逆时针转动时，（副线圈匝数）逐渐增大，因此​逐渐减小 初始，，由前面条件算出，得初始； 当增大到时，。 因此从大于逐渐减小到小于，的功率先增大后减小，故C错误，D正确。 故选 AD。 【点睛】结论一：变压器的等效电阻 如图甲所示，设原线圈两端的电压为，电流为，副线圈两端的电压为，电流为，副线圈负载为，变压器原、副线圈匝数分别为、。 由欧姆定律可知，设原、副线圈的匝数之比为，根据理想变压器规律可知， 联立解得 可以看成大小为的等效电阻直接连在原线圈一侧，等效电路图如图乙所示。 结论二：电源输出功率 设电源电动势为，内电阻为，外电阻为 电源的输出功率当时，电源的输出功率有最大值， 6．（25-26高二上·巴中三中·期末）某家用小夜灯工作电路如下图所示，已知小夜灯规格为“55V，0.4A”，电源电压为，变压器可视为理想变压器。小夜灯正常发光时，以下说法正确的是（     ） A．变压器原副匝数比 B．小夜灯的功率 C．通过小夜灯电流频率为50Hz D．通过变压器原线圈的电流为1.6A 【答案】BC 【来源】四川省巴中市第三中学2025-2026学年高二上学期期末物理试题 【详解】A．理想变压器原副线圈匝数比，故A错误； B．小夜灯功率，故B正确； C．变压器不改变交流电的频率，由 可知该交流电频率为，故C正确； D．理想变压器电流 解得，故D错误。 故选BC。 7．（2026·陕西咸阳武功普集高级中学·模拟）如图所示，用小型发电机和理想变压器给小灯泡供电，灯泡的额定电压为，额定功率为，发电机线圈面积为，线圈共有100匝，线圈在磁场中匀速转动产生电动势的有效值为，磁场的磁感应强度为，线圈的电阻为，变压器原、副线圈的匝数比为，调节滑动变阻器使小灯泡刚好正常发光，下列判断正确的是（　　） A．线圈转动的角速度为 B．电流表的示数为 C．变压器原线圈两端的电压为 D．滑动变阻器消耗的功率为 【答案】AC 【来源】陕西咸阳市武功县普集高级中学2025-2026学年高三上学期期末核心模拟卷（中）物理试题 【详解】A．根据， 解得，A正确； B．由于小灯泡能正常发光，则副线圈中的电流 根据变压器的电流比与匝数比的关系 解得电流表的示数，B错误； C．变压器原线圈的电压，C正确； D．根据变压器的电压比与匝数比的关系，副线圈两端的电压为，则滑动变阻器两端的电压为，滑动变阻器消耗的功率，D错误。 故选AC。 三、解答题 8．（25-26高二上·陕西安康旬阳中学等校·教学质量检测）有些机床为了安全，照明电灯用的电压是36V，其供电电路如图甲所示，理想变压器原线圈的匝数匝，输入电压随时间变化的图像如图乙所示，其中。若两电灯、完全相同，电阻均为，电灯的电阻不随温度变化，电压表、电流表均为理想电表。 (1)求交流电的频率和副线圈的匝数； (2)当开关闭合后，电压表和电流表的示数、及变压器的输入功率。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)， (2)，， 【来源】陕西安康市旬阳中学等校2025-2026学年高二上学期教学质量检测物理试卷 【详解】（1）由图乙知，周期，根据 根据理想变压器电压匝数关系 其中， 联立解得 （2）电压表测量值为灯泡两端电压 副线圈中的电流 根据理想变压器电流匝数关系 可得电流表读数 理想变压器输入功率等于输出功率 解得 【点睛】 考向4　理想变压器的动态分析（负载、匝数变化） 一、单选题 1．（25-26高二下·河南濮阳·素养测评（二））如图所示，理想变压器原线圈电路中定值电阻的阻值为R1，副线圈电路中定值电阻的阻值为R2，R3为滑动变阻器，电压表、电流表都是理想电表，电源为有效值恒为U0的正弦式交流电。现移动滑动变阻器的滑动触头P，使电源输出功率增加∆P，则在此过程中（　　） A．定值电阻R1上的电压增加了 B．应将滑动变阻器的滑动触头P向下滑动 C．电压表V1的示数与电流表A1的示数之比不变 D．电压表V2的示数与电流表A2的示数之比增大 【答案】A 【来源】河南省濮阳市南乐县2025-2026学年高二下学期素养测评（二）物理试题 【详解】A．电源的输出功率为 对原线圈回路，有， 则定值电阻R1上的电压增加量为，故A正确； B．对副线圈回路，有 根据原副线圈电压、电流与匝数的关系， 联立可得 电源输出功率增加，则I1增大，所以R3减小，即滑动变阻器的滑动触头P向上滑动，故B错误； C．根据以上分析可得，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比为 由于I1增大，所以减小，故C错误； D．电压表V2的示数与电流表A2的示数之比为 由于R3减小，则减小，故D错误。 故选A。 2．（25-26高二下·江苏连云港灌南·期中）如图所示，理想变压器原线圈两端接入正弦交变电源U1，b是原线圈的中心抽头，所有电表均为理想交流电表。初始时单刀双掷开关S掷向a，则下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器触片向下移，电压表、电流表示数均减小 B．滑动变阻器触片向上移，正弦交变电源输出功率变大 C．滑动变阻器触片不动，当单刀双掷开关S由a扳到b时，电压表、电流表示数均变为原来的2倍 D．滑动变阻器触片不动，当单刀双掷开关由a拨向b时，流过原线圈中的电流变为原来的2倍 【答案】C 【来源】江苏连云港市灌南县2025-2026学年高二下学期期中调研考试物理试卷 【详解】A．当开关与连接，滑动变阻器触片向下移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小。由于原线圈输入电压不变，原、副线圈匝数、不变，则根据可知，副线圈输出电压不变，即电压表示数不变；根据闭合电路欧姆定律有 由于滑动变阻器接入电路的阻值减小，所以副线圈输出电流增大，即电流表的示数变大，故A错误； B．同理当开关与连接，滑动变阻器触片向上移动时，副线圈输出电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值增大。根据可知，副线圈消耗的功率减小，又因为理想变压器原线圈输入功率等于副线圈输出功率，所以正弦交变电源的输出功率变小，故B错误； CD．滑动变阻器触片不动，当单刀双掷开关S由a扳到b时，原线圈匝数变为原来的，则根据可知，由于和不变，所以副线圈输出电压变为原来的2倍，即电压表示数变为原来的2倍；根据闭合电路欧姆定律可知，由于滑动变阻器触片不动，即滑动变阻器接入电路的阻值不变，所以副线圈输出电流也增大为原来的2倍，即电流表的示数也变为原来的2倍；根据可知，由于原线圈匝数变为原来的，不变，副线圈输出电流变为原来的2倍，所以流过原线圈中的电流变为原来的4倍，故C正确，D错误。 故选C。 3．（25-26高二上·江苏如皋·期末）一含有理想变压器的电路如图所示，为正弦交流电源，输出电压的有效值恒定。下列说法中正确的是（     ） A．P向上滑动，电流表示数变大 B．P向上滑动，变压器输出功率变小 C．Q向上滑动，电流表示数变小 D．Q向上滑动，变压器输出功率变小 【答案】B 【来源】江苏如皋市2025-2026学年度高二年级第一学期期末考试物理试题 【详解】A．向上滑动，原线圈匝数增大，根据变压器电压比公式可知，副线圈输出电压减小。副线圈负载电阻不变，根据欧姆定律，副线圈总电流减小，并联部分电压减小，流过的电流（即电流表示数）变小，故A错误； B．向上滑动，原线圈匝数增大，副线圈输出电压减小。副线圈负载总电阻不变，根据功率公式可知，变压器输出功率变小，故B正确； C．向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，副线圈总电阻减小。由于不动，不变，根据欧姆定律，副线圈总电流增大。电阻两端电压增大，并联部分电压减小，流过的电流减小。根据，总电流增大且另一支路电流减小，故电流表示数变大，故C错误； D．向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，副线圈总电阻减小。由于不动，不变，根据功率公式可知，变压器输出功率变大，故D错误。 故选B。 4．（25-26高二上·陕西渭南·期末）如图甲，有一个原、副线圈匝数比为2：1的理想变压器，其中的电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，其中为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，为定值电阻。下列说法正确的是（　　） A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为 B．时电压表的示数为0 C．变压器原、副线圈中的电流之比为2：1 D．处温度降低时，电流表的示数变小，电压表的示数不变 【答案】D 【来源】陕西渭南市蒲城县陕西渭南市蒲城县2025-2026学年高二上学期期末物理试卷 【详解】A．原线圈电压最大值为，则副线圈电压最大值， 可得副线圈两端电压的瞬时值表达式为，A错误； B．电压表示数为交流电的有效值，则时电压表的示数不为0，B错误； C．根据，即变压器原、副线圈中的电流之比为1：2，C错误； D．处温度降低时，阻值变大，变压器的初级电压和次级电压都不变，可知次级电流减小，则电流表的示数变小，电压表的示数不变，D正确。 故选D。 二、多选题 5．（26-27高三上·福建九师联盟·月考）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表为理想电压表，为定值电阻，为滑动变阻器，在两端输入正弦交流电，则下列说法正确的是（     ） A．仅将向下移动，电压表的示数变大 B．仅将向下移动，电压表的示数变大 C．仅将向下移动，变压器的输出功率可能变大 D．仅将向下移动，变压器的输出功率变大 【答案】BC 【来源】福建九师联盟2026-2027学年高三上学期9月测试物理试题 【详解】AC．设变压器原副线圈电压、电流、匝数分别为、、、、、，输入电压为，输出功率为，由理想变压器规律及等效电阻法可得，，，， 电压表与副线圈并联，得电压表电压 则当滑片P1向下移动时，增大，仅由上述公式中，可得减小，无法确定电压表电压与输出功率的变化情况，因此可能存在输出功率变大的情况，故A错误，C正确； BD．当滑片P2向下移动时，滑动变阻器接入电路中阻值增大，则由公式，，，，可得减小、增大、增大、增大，变化不确定，无法确定输出功率一定变大，故B正确，D错误。 故选BC。 6．（25-26高二上·宁夏育才中学·期末）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，b是原线圈的中心轴头，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两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1=311sin100πt（V），则（     ） A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为22V B．当时，c、d间的电压瞬时值为220V C．单刀双掷开关与a连接，滑动触头P向上移动，电压表和电流表的示数均变小 D．当单刀双掷开关由a扳向b时，电压表和电流表的示数均变大 【答案】AD 【来源】宁夏育才中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题 【详解】A．由题意可知，原线圈输入电压的最大值为 则原线圈输入电压的有效值为 根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系可知，副线圈的输出电压为 所以当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为，故A正确； B．当时，c、d间的电压瞬时值为，故B错误； C．副线圈的输出电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数、决定，当单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，由于、、都不变，所以副线圈的输出电压即电压表的示数U2不变。因为在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电阻R接入电路的阻值增大，则由可知，电流表的示数变小，故C错误； D．当单刀双掷开关由a扳向b时，U1、n2不变，而n1减小，则由可知，副线圈的输出电压即电压表的示数U2增大。又因为电阻R接入电路的阻值不变，所以由可知，电流表的示数也增大，故D正确。 故选AD。 考向5　自耦变压器与调压问题 一、单选题 1．（25-26高三上·北师大克拉玛依附属学校·期末）一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻，在间输入电压为的交变电压时，间的电压为，在将滑动触头从图中点逆时针旋转到点的过程中（　　） A．有可能大于 B．、均增大 C．不变、增大 D．间输入功率不变 【答案】C 【来源】新疆北京师范大学克拉玛依附属学校2025-2026学年高三第一学期期末监测物理试题 【详解】A．根据变压器的电压关系有，由于，所以，故A错误； BC．当滑动触头逆时针转动时，增大，输入电压由发电机决定不变，根据，可得增大，B错误、C正确； D．当增大且负载不变时，输出功率增大，则变压器的输入功率也增大，D错误。 故选C。 2．（25-26高三上·长沙长郡中学·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 【来源】湖南长沙市长郡中学2025-2026学年高三上学期2月期末物理试题 【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。 3．（25-26高二下·江苏沭阳高级中学·阶段检测）如图所示为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，在A、B间接电压稳定的交变电源，副线圈接有定值电阻R0、小灯泡及光敏元件R（光照越强，电阻值越小），可利用光敏元件特性根据日照的强度实现自动控制小灯泡的亮度，电流表为理想交流电表。则（　　） A．逆时针转动滑动触头P，可使电压U1减小 B．顺时针转动滑动触头P，小灯泡变暗，电流表读数变大 C．天色变亮时，定值电阻R0消耗的功率变大 D．天色变暗时，小灯泡的亮度变亮，变压器输入功率P1增大 【答案】C 【来源】江苏沭阳高级中学等名校2025-2026学年高二下学期5月阶段检测物理试题 【详解】A．电压由电源决定且为定值，与电阻R以及滑动触头P的位置无关，故A错误； B．U1保持不变，日照强度不变，则R不变；当滑动触头P顺时针转动，则次级匝数减小，则次级电压减小，因次级电阻不变，则次级电流减小，小灯泡变暗，初级电流也减小，即电流表读数变小，故B错误； C．U1保持不变，保持滑动触头P位置不变，天色变亮，则R阻值变小，次级电阻变小，次级电流变大，根据公式可知，定值电阻R0消耗的功率变大，故C正确； D．U1保持不变，保持滑动触头P位置不变，则次级电压不变，天色变暗，R阻值变大，则次级电阻变大，次级电流减小，R0电压变小，则小灯泡的电压增大，亮度变亮，次级电压不变，次级总电阻变大，根据公式可知，次级功率减小，则变压器输入功率P1减小，故D错误。 故选C 。 4．（2026·湖南衡阳县一中·预测卷）某同学利用输出电压有效值恒为6V的交流电源、带有滑动触头的线圈和交流电流表，制成了如图所示的装置，目的是测量定值电阻的阻值，不考虑待测电阻外的其他电阻。测量时将电阻接入虚线框内，调节触头位置，直到电流表满偏，结合触头与O连线从Ob处顺时针转过的角度β得到待测电阻阻值。已知，线圈在铁芯上均匀密绕。则（　　） A．待测电阻阻值较小时，完成操作时 B．理论上，该装置不存在测量上限 C．在完成操作的情况下，不同待测电阻消耗的电功率不同 D．若β均匀增大，则对应所接的待测电阻阻值增大得越来越快 【答案】D 【来源】2026届湖南衡阳市衡阳县第一中学高三下学期考前预测卷物理卷一 【详解】A．根据题意，线圈均匀密绕，匝数与角度成正比，可以用θ和β代表原、副线圈的匝数。设电源总电压为，根据理想变压器两端电压与匝数的关系，待测电阻两端电压满足 根据理想变压器功率守恒，变压器输入功率等于输出功率，有 联立可得待测电阻阻值 即​与成正比。由可知，待测电阻​越小，对应的越小，待测电阻阻值较小时，完成操作时，故A错误； B．存在最大值，则理论上，该装置存在测量上限，故B错误； C．完成操作时，通过原线圈的电流均为满偏电流，电源输出功率相同，则不同待测电阻消耗的电功率相同，故C错误； D．若均匀增大，与成正比，则对应所接的待测电阻阻值增大得越来越快，故D正确。 故选D。 二、多选题 5．（2026·海南·模拟预测）自耦变压器是指原、副绕组直接串联自行耦合的变压器。如图所示为理想自耦式变压器，环形铁芯上线圈的总匝数为440匝，B、P间的线圈匝数为110匝，P为变压器的滑动触头，电压表为理想交流电表。在A、B间输入电压瞬时值为的交变电流，输出端有n个相同的灯泡并联作为负载，此时小灯泡的功率均为P，下列判断正确的是（　　） A．通过灯泡的电流方向每秒改变50次 B．电压表的示数为 C．变压器的输入功率为 D．滑动触头逆时针转动，电压表示数减小 【答案】BC 【来源】2026届海南省多校高三下学期联考模拟预测物理试题 【详解】A．根据电压瞬时值为，可知 解得频率，又交流电电流方向在一个周期内改变2次，则电流方向每秒改变100次，故A错误； B．由电压与匝数成正比有，其中， 代入数据解得电压表的示数，故B正确； C．根据理想变压器，故C正确； D．滑动触头逆时针转动，变大，由电压与匝数成正比有，则电压表示数变大，故D错误。 故选BC。 一、单选题 1．（2026·郑州某重点中学·考前学情自测）如图甲所示的交变电路中，交流电流表为理想电表，定值电阻阻值R1=R、R2=2R，滑动变阻器的最大电阻值为R3=18R，变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶3，开始时滑动变阻器的滑动触头位于最上端。现在MN两点间接有如图乙所示的交流电。下列说法正确的是（     ） A．T时刻电流表的示数为0 B．滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 C．滑动触头向下滑动时，消耗的功率减小 D．滑动触头向下滑动时，和消耗的总功率增大 【答案】C 【来源】2026届河南郑州市某重点中学高三下学期考前学情自测物理试卷 【详解】A．图乙为电压的图像，时刻电压瞬时值为零，但交流电流表显示的是电流的有效值。回路中交流电压的有效值不为零，故电流表示数不为零，故A错误； B．设副边滑动变阻器接入电阻折算到原边后的阻值为，由理想变压器的电压、电流关系得 滑动触头向下滑动时，接入的减小，故减小。原边的与并联，其等效电阻为 所以减小，原边总电阻减小，电流表所在支路的电流增大。由焦耳定律得，故消耗的功率增大，故B错误； C．原边并联部分的电压为 随减小，减小。由电功率公式得，故消耗的功率减小，故C正确； D．理想变压器不消耗功率，与消耗的总功率等于原边并联部分的功率。令，则 且滑动触头向下滑动时减小。由电功率公式得 在 时，有 因此随减小而减小，故和消耗的总功率减小，故D错误。 故选C。 2．（26-27高三上·西安西北大学附中·开学）如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2，副线圈接有一台电动机，其额定电压为380V，内阻为2Ω，电动机正常工作时（主要是把电能转变为机械能），1s内可将68kg的水抽到10m高处，原线圈与输出电压如图乙所示的交流电源相连，电动机恰好能正常工作，重力加速度g取10m/s2，则与原线圈相连的理想交流电流表的示数为（　　） A．10A B．12.5A C．20A D．15A 【答案】A 【来源】陕西西安市西北大学附属中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题 【详解】原线圈两端的电压有效值为 副线圈两端的电压有效值为 所以 由于电动机的总功率、内阻的发热功率和输出功率的关系为 结合 解得 根据原副线圈电流之比等于原、副线圈匝数的反比可得，原线圈中电流的有效值为 故选A。 3．（2026·重庆&贵州·最后一卷）如图甲所示，一交流发电机中，矩形导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一规格为“1V，2W”的小灯泡。从图示位置开始计时，发电机产生的感应电动势随时间变化的图像如图乙所示，小灯泡恰好正常发光，忽略线框与电刷的电阻，下列说法正确的是（     ） A．时穿过矩形导线框的磁通量最大 B．小灯泡两端电压的有效值为 C．原、副线圈的匝数之比 D．原、副线圈中电流的频率之比为 【答案】C 【来源】物理（新高考卷，重庆、贵州、甘肃适用）学易金卷：2026年高考考前最后一卷 【详解】A．时感应电动势达到最大值，表明此时线圈位置与磁感应强度方向平行，穿过矩形导线框的磁通量最小，故A错误； B．小灯泡铭牌上的电压为有效值，可知，小灯泡两端电压的有效值为1V，故B错误； C．原线圈两端电压有效值为 根据电压匝数比有，故C正确； D．理想变压器不改变频率，则原、副线圈中电流的频率之比为，故D错误。 故选C。 4．（2026·孝感高中·模拟）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为（），原线圈串联一个定值电阻后接在正弦式交流电源上，电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻（）与滑动变阻器，电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时，下列说法正确的是（     ） A．若电压表V与电流表A示数分别为U和I，则 B．若电压表V与电流表A示数变化量分别为和，则 C．电源的输出功率先增大后减小 D．副线圈的输出功率先增大后减小 【答案】B 【来源】2026届湖北省孝感高级中学高考物理模拟题 【详解】设电源电动势有效值为，原线圈两端电压为、电流为，副线圈两端电压为、电流为，则 ， A. 电压表测副线圈电压 ，电流表测原线圈电流 。由 ，得 ，故A错误； B. 对原线圈回路由闭合电路欧姆定律：，则 ，又 ，所以 ，故B正确； C. 电源输出功率 ，滑片自上而下滑动时先增大后减小，先减小后增大，不会先增大后减小，故C错误； D. 根据等效电源法，将原线圈回路等效到副线圈，等效电动势为 ，等效内阻为 。副线圈输出功率 ，当 时最大。因 ，（），先增大后减小，故 随先减小后增大，不是先增大后减小，故D错误。 故选B。 【点睛】等效电源法：将变压器原线圈侧的电源和内阻等效到副线圈侧。推导核心在于保持副线圈电压和电流的约束关系不变，即利用，整理成的形式，此时即可看作副线圈两端接了一个电动势为、内阻为的等效电源。 5．（2026·渭南韩城·考前学情自测）如图为双线并联模式进行远距离输电的示意图。发电机的输出电压稳定，升压变压器T1和降压变压器T2均可视为理想变压器，两变压器线圈匝数固定不变，且两变压器间每条输电线等效电阻均为r，负载可看作定值电阻。若一条输电线被切断，则（     ） A．T1的输出电压变小 B．T2原线圈电压不变 C．负载两端电压变大 D．T1的输出功率变小 【答案】D 【来源】2026届陕西渭南市韩城市高三下学期考前学情自测物理试题 【详解】设升压变压器原、副线圈的电压分别为、，电流分别为、，降压变压器原、副线圈的电压分别为、，电流分别为、，负载电阻为，其中，初始时输电线的总电阻 根据欧姆定律可得 结合变压器的原理可得，， 联立解得 A．发电机的输出电压稳定，即升压变压器的原线圈输入电压不变。根据理想变压器原理 可知由于匝数比不变，所以升压变压器的输出电压保持不变，故A错误； BC．若一条输电线被切断，负载电阻R不变，一条输电线被切断，增大，结合上述分析可知减小，则减小，减小，故BC错误； D．根据前面分析可知减小，即减小，升压变压器的输出功率 由于不变，减小，则T1的输出功率变小，故D正确。 故选D。 6．（2026·贵州·模拟）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为，原、副线圈上分别接有阻值相等的电阻、，已知电阻消耗的电功率为，则交流电源的输出功率为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【来源】2026届贵州省普通高中学业水平选择性考试临考预测卷物理试题（A卷） 【详解】设副线圈电流为，原线圈电流为。根据理想变压器电流与匝数的关系可知： 即 已知电阻消耗的电功率为，且 根据功率公式可得   电阻消耗的电功率为   交流电源的输出功率等于电路中所有负载消耗的功率之和（理想变压器不消耗能量），即 故选 C。 二、多选题 7．（26-27高三上·安徽部分重点高中·学情检测）一小型电动机的工作电路如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为，定值电阻，指示灯的额定功率为、电阻。在a、b两端加上电压有效值的正弦交流电压，开关S闭合，指示灯正常发光，线圈电阻的电动机也刚好正常工作，则下列判断正确的是（     ） A．副线圈两端的电压为10 V B．通过定值电阻的电流为3 A C．电动机的额定功率为100 W D．电动机的输出功率为16 W 【答案】AD 【来源】安徽部分重点高中2026-2027学年高三上学期9月学情检测物理试卷 【详解】A． 指示灯正常发光，由，代入、，解得通过指示灯的电流 指示灯两端电压 由于指示灯与电动机并联在副线圈两端，因此副线圈两端电压，故A正确； B．已知原副线圈匝数比，由理想变压器电压比，得原线圈两端电压 由理想变压器电流比，得副线圈总电流 副线圈总电流是指示灯电流与电动机电流之和： 原线圈侧满足电压关系： 得，，故B错误； C．电动机的额定输入功率：，故C错误； D．电动机的热功率： 电动机的输出功率：，故D正确。 故选 AD。 8．（2026·郑州某重点中学·考前学情自测）如图所示的理想变压器电路中，四个灯泡完全相同，在，端输入电压恒定的正弦式交流电。开关断开时，灯泡，，亮度相同，若四个灯泡电阻恒定不变且灯泡都不会烧毁，下列说法正确的是（     ） A．原、副线圈匝数比为1∶2 B．开关闭合时，的亮度增大 C．开关闭合后，流过的电流变为原来的倍 D．开关闭合后，流过的电流变为原来的倍 【答案】AC 【来源】2026届河南郑州市某重点中学高三下学期考前学情自测物理试卷 【详解】A．设每个灯泡的电阻均为，原、副线圈的电压分别为和，匝数分别为和。由图可知，灯泡与变压器原线圈并联接在和两端，故原线圈两端电压等于输入电压；开关断开时，灯泡和串联接在副线圈两端，二者完全相同，副线圈电压由两灯均分。四个灯泡完全相同，亮度相同说明灯泡两端电压相同：两端电压就是，两端电压为的一半，故，由理想变压器电压与匝数的关系得 将和代入可得，故A正确； B．灯泡与变压器原线圈并联接在和两端，其两端电压始终等于输入电压，灯泡电阻不变，因此流过的电流不变，亮度不变，故B错误； CD．开关闭合后，灯泡与并联，副线圈回路的电阻由变为 设开关闭合前后副线圈电流分别为和，副线圈电压不变，由欧姆定律得， 两式相比得 灯泡与副线圈串联，流过的电流就是副线圈电流，故流过的电流变为原来的倍；灯泡与完全相同，两者并联，流过的电流为闭合后副线圈电流的一半，即变为原来的倍，故C正确，D错误。 故选AC。 9．（2027·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 【来源】2027届湖南湘潭市高考一模物理试题 【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。 10．（2026·贵阳一中·模拟）图甲为一个小型起重机电路图，M为电动机，理想变压器原线圈与的交流电源相连，图中两个标有“20 V，4 W”的灯泡均能正常发光，其中电动机通过轻绳拉着质量为的重物以的速度匀速上升，如图乙所示。不计一切摩擦，电表均视为理想电表，重力加速度大小取。下列说法正确的是（     ） A．通过电流表的电流方向每秒变化50次 B．交流电源提供的总功率为 C．原、副线圈的匝数比为 D．电动机的效率为75% 【答案】BD 【来源】贵州贵阳市第一中学2025-2026学年高三下学期5月模拟考试物理试卷 【详解】A．交流电源角频率，故频率。正弦交流电每个周期电流方向变化2次，因此每秒变化次数为 次。故A错误； B．原线圈与一个灯泡串联后接在电源两端，该灯泡正常发光，其两端电压为，电流 。原线圈电流等于该串联灯泡的电流，即。电源电压有效值，则交流电源提供的总功率 。故B正确； C．原线圈与灯泡串联，原线圈两端电压 。副线圈中灯泡正常发光，副线圈电压 。由理想变压器电压与匝数关系 ，故匝数比为 。故C错误； D．副线圈总电流 。灯泡电流 ，故电动机电流 。电动机输入功率 。输出机械功率 。效率。故D项正确。 故选 BD。 11．（2026·包头三十三中·考前适应卷）如图所示，理想变压器的原线圈两端接的交流电源，三个定值电阻阻值相等，理想交流电压表V1、V2的读数之比为。下列说法正确的是（     ） A．原、副线圈的匝数比为 B．原、副线圈两端的电压比为 C．变压器的输入功率大于输出功率 D．1s的时间内，流过定值电阻的电流方向改变100次 【答案】AD 【来源】2026届内蒙包头三十三中学高三下学期5月考前适应卷物理试题 【详解】AB．设副线圈两端的电压为，根据欧姆定律得， 三个定值电阻阻值相等，解得 又， 解得 根据理想变压器原、副线圈两端电压之比与匝数之比的关系得，故A正确，B错误； C．由于理想变压器没有能量损失，所以变压器的输入功率等于输出功率，故C错误； D．根据 可知交流电的周期 则交流电的频率 由于变压器不改变交流电的频率，因此变压器输出电压的频率为50Hz，又1个周期内电流方向改变两次，所以1s的时间内，流过定值电阻的电流方向改变100次，故D正确。 故选AD。 12．（25-26高三下·天津教科院附属河北中学·考前学情自测）如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，两个变压器均为理想变压器。当用户端用电器增加导致总电阻变小时，下列说法正确的是（     ） A．升压变压器的输出电压减小 B．降压变压器输出电流的频率不变 C．输电线上损失的功率不变 D．升压变压器原线圈中的电流增大 【答案】BD 【来源】天津市教育科学研究院附属河北中学2025-2026学年高三下学期考前学情自测物理试卷 【详解】A.根据原、副线圈电压比等于匝数比可得 即 可知升压变压器的输出电压不变，A错误； B.变压器不改变交流电的频率，B正确； C.当用户端用电器增加导致总电阻变小时，降压变压器副线圈中电流增大，根据电流与匝数关系有 降压变压器原线圈中电流增大，输电线上电流 输电线上损失的功率增大，C错误； D.由于 降压变压器原线圈中电流增大，故，增大根据电流与匝数关系有 可知升压变压器原线圈中电流增大，D正确。 故选BD。 2 学科网（北京）股份有限公司 $