第42讲 变压器 电能的输送（专项训练）（福建专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦变压器与电能输送高频考点，构建"规律-动态-应用"三阶方法体系，通过考情研判、知识解构与分层演练实现逻辑化突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |理想变压器基本规律|3知识点+6题型|电压电流功率关系及制约顺序，得分速记4要点|从理想化模型到多副线圈变式，构建"原副线圈因果关系"认知链| |动态分析|2类情况+5真题|负载变化四步分析法，规避因果颠倒陷阱|基于基本规律推导动态变化逻辑，结合图像情境强化科学推理| |远距离输电|3回路2联系+4创新题|损耗计算三公式，输电效率提升策略|整合变压器规律与电路分析，建立"升压-输电-降压"系统模型|

第42讲 变压器 电能的输送（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 理想变压器基本规律的应用 2 知识点2 理想变压器的动态分析问题 3 知识点3 远距离输电 4 模拟·基础演练 5 题型01 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 5 题型02 变压器基本物理量的分析与计算 14 题型03 原线圈接入负载电阻的变压器问题分析 20 题型04 两种特殊的变压器模型 26 题型05 理想变压器的动态分析 31 题型06 远距离输电 38 重难·创新演练 43 真题·实战演练 52 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 理想变压器原理、电压电流功率关系 多选 T8（6 分） 变压器动态负载变化分析 远距离输电损耗计算 多选 T7（6 分） 考情分析 变压器与电能输送为福建高考交变电流板块高频考点，主要以选择题考查，分值 46 分，一般不设置计算题。命题重点考查理想变压器的三大规律，侧重理清电压、电流、功率之间的因果制约逻辑，高频设置动态负载变化的分析题型。远距离输电重点围绕输电线的电压损失与功率损失展开，常结合升压、降压变压器综合设问。试题会设置概念陷阱，容易混淆原副线圈电流电压的决定关系，部分试题结合图像情境，弱化繁杂计算，侧重逻辑推理。偶尔会结合交变电流四值综合考查，重视对实际问题模型化处理。 复习目标 理解理想变压器的工作原理，熟练掌握电压、电流、功率的对应关系，分清各物理量的决定顺序；能够分析负载变化时变压器原副线圈电压、电流、功率的动态变化；掌握远距离输电的损耗分析，区分输电电压与输电线分压；能够识别变式模型，规避因果颠倒的常见陷阱；区分理想变压器和实际变压器的差异，读懂结合生活情境的考题；规范分析思路，能够辨析选项中概念类错误，处理变压器和远距离输电的综合变式问题。 巩固·知识解构 知识点1 理想变压器基本规律的应用 理想变压器以及原、副线圈基本量的关系 理想变压器 没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少无关 电流关系 只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈时，由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2(变压器不改变交流电的频率) ✨得分速记： 关于理想变压器的四点说明 (1)变压器不能改变直流电压。 (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。 (3)理想变压器本身不消耗能量。 (4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。 ⚠特别提醒： 理想变压器电压之比等于匝数比，电压由匝数和输入电压决定，不受负载影响。功率关系为输入功率等于输出功率，是电流大小的决定因素，要分清因果顺序，输出负载决定输出功率，进而决定输入功率，不可颠倒逻辑。只有单副线圈才满足电流与匝数成反比，多副线圈不能直接套用该电流比例公式。原线圈串联电阻的题型，不能直接把电源电压当作原线圈两端电压。变压器只能改变交变电流的电压电流，对恒定直流不起变压作用。做题注意审题，看清给的是最大值还是有效值，计算功率务必使用有效值，警惕题目设置多副线圈、原线圈带外接电阻的变式陷阱。 知识点2 理想变压器的动态分析问题 1．理想变压器的制约关系 制约关系 电压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 功率 原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定 电流 原线圈电流I1由副线圈电流I2和匝数比决定 2．两种情况 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况 (1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变 (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化 (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化 (1)U1不变，发生变化，U2变化 (2)R不变，U2变化，I2发生变化 (3)根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化 知识点3 远距离输电✨得分速记： 理想变压器动态分析，牢记电压、功率、电流的因果逻辑。原线圈输入电压决定副线圈电压，副线圈电压不会随负载变化发生改变。负载改变影响副线圈总电流，输出功率跟随负载变化，输出功率决定输入功率，输入电流随之发生改变。遇到多组副线圈，不能直接使用电流和匝数反比，依靠功率守恒进行计算。原线圈一侧串联电阻时，电源电压不等于原线圈电压，需要结合电路分压分析。做题按顺序分析，先定电压，再看负载，后判功率、电流。看清负载是串联还是并联，区分电阻增减带来的总电阻变化，避开颠倒因果关系的选项陷阱，全部功率计算统一使用有效值。 1．理清三个回路 2．抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是＝，＝，P1＝P2. (2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是＝，＝，P3＝P4. 3．掌握两种损耗 (1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗，ΔU＝U2－U3＝I线R线． (2)功率损耗：输电线上的电阻发热的功率损耗，ΔP＝P2－P3＝IR线．输电线上能量损耗是热损耗，计算功率损耗时用公式ΔP＝IR线或ΔP＝. 模拟·基础演练✨得分速记： 远距离输电问题的解题技巧 (1)正确画出输电过程示意图，并在图上标出各物理量． (2)抓住变压器变压前、后各量间的关系，求出输电线上的电流． (3)计算输电线上的功率损失时常用关系式：ΔP＝I2R＝()2R. (4)电网送电遵循“用多少送多少”的原则，说明原线圈电流由副线圈电流决定． 考查重点：福建高考变压器与电能输送以选择题为主要考查形式。重点考查理想变压器电压、功率、电流的制约关系，分清各物理量因果逻辑。侧重变压器动态负载分析，判断负载变化带来的电压、电流、功率改变。远距离输电重点考查输电线上电压损耗与功率损耗，分清输电总电压和导线分压的区别。试题重视概念辨析，不追求复杂运算，常常结合交变电流有效值进行综合考查。命题高频设置因果颠倒陷阱，区分单副线圈与多副线圈公式差异，检验学生对公式适用条件的理解。 ⏳题型01 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．（2026·海南海口·模拟预测）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示，标出的数值为线圈匝数。 (1)变压器的铁芯，它的结构和材料是________。 A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 (2)实验中将电源接在左边线圈的“0”和“800”两个匝数的接线柱上，用电表测得右边线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0 V，则左边线圈的输入电压可能为________。 A．1.5 V B．4.5 V C．6.0 V D．9.0 V 【答案】(1)D (2)D 【详解】（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是由绝缘的硅钢片叠成。 故选D。 （2）若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系 若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱，副线圈接“0”和“400”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2∶1，副线圈的电压为3.0V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6.0V，可能为9.0V。 故选D。 2．（2025·福建南平·模拟预测）学生电源的功能之一是将交流电转变为低压恒定直流电。小明同学因而想在实验室用可拆变压器模拟学生电源的功能，并用它测量一未知电源的电动势。 (1)小明同学将可拆变压器原线圈与36V低压交流电源相连接，副线圈与定值电阻和交流电压表相连接，原、副线圈匝数比为6∶1。 ①他在组装时不小心将可拆变压器铁芯错开了一点，若有10%的漏磁，其它损耗不计，则交流电压表的示数为_________V； ②发现问题后将铁芯闭合，变压器的损耗减小到可以忽略不计。之后，他在副线圈处接入一个二极管，将交流电整流成直流电，其电路图如图（b）所示。则交流电压表的示数为_________V（保留2位有效数字）； ③实验发现经过二极管整流得到的是单向脉动性的直流电，不是恒定电压。他经过技术处理，将电压整流成恒定电压，得到了一个电动势的恒压源。 (2)获得了上述恒压源后，小明同学利用长为粗细均匀的电阻丝cd、刻度尺、灵敏电流计和恒压源，测量某一未知电源的电动势，电路图如图（c）所示。 ①图（d）为实验所需器材，请按原理图补充连接成完整的实验电路_________； ②闭合开关S1、S2，调节夹子P的位置，直至灵敏电流计示数为0，此时用刻度尺测得夹子P到d端的距离为，则待测电源的电动势为__________V。 【答案】(1) 5.4 4.2 (2) 4.5 【详解】（1）①[1]由理想变压器的工作原理是原副线圈互感可得： 当存在10%漏磁时，通过副线圈的磁通量只有通过原线圈磁通量的90%，则Δt内副线圈的磁通量变化量也只有原线圈磁通量变化量的90%，可得： 即 ②[2]铁芯闭合后，变压器漏磁可以忽略不计，则 副线圈接入二极管后，在交流电的一个周期内有半个周期电流与二极管导通方向相反，二极管截止。由有效值的定义有 解得 （2）①[1]由电路图可知，还缺少的连线一是由电流计的正接线柱连接到夹子P，二是导线c端连接到开关S1或S2。注意这里导线连接到开关S1或S2都可，但是必须连接到开关的左端。 ②[2]闭合开关S1、S2，调节夹子P的位置，直至灵敏电流计示数为0时，此时电流计两端电势差为0，金属丝上被夹子夹住的位置与待测电源Ex负极电势相等，金属丝c端与待测电源Ex正极电势相等，且则待测电源Ex所在回路电流为0，则待测电源Ex电动势与恒压源电路中金属丝cP两点间电势差相等。则有 3．（2025·山东·一模）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，学校某实验小组的同学们采用了如图甲、乙、丙所示的可拆式变压器和电路图进行研究。 (1)下列说法正确的是_____。 A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 B．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V C．降压变压器的副线圈导线最好比原线圈导线粗一些 (2)在某次实验中，其中一个多用电表读数如图丁所示，此电压表读数为_____V。 (3)同学们在实验过程中，记录如下表所示四组实验数据。 第一组 第二组 第三组 第四组 N1/匝 100 100 100 200 N2/匝 200 400 400 400 U1/V 1.85 0.91 1.81 3.65 U2/V 4.00 4.00 8.00 8.00 ①分析表中数据可知，N1应是_____（选填“原”或“副”）线圈的匝数。 ②进一步分析数据可发现：原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，对该现象分析，下列观点正确的是_____。 A．原、副线圈的电压的频率不相等 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量 【答案】(1)AC (2)7.4 (3) 副 BC 【详解】（1）A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，A正确； B．不能使用直流电源，因为直流电源变压器不工作，B错误； C．降压变压器副线圈的电流大于原线圈的电流，所以副线圈导线最好比原线圈导线粗一些，C正确。 故选AC。 （2）根据图丁，量程是10V，所以电压表的读数是7.4V； （3）[1]根据实验数据得 ，N1是副线圈，原、副线圈电压比与匝数比不严格相等的原因是有铜损或者铁损； [2] A．原、副线圈的电压的频率一定相等，A错误； B．变压器线圈中有电流通过时会发热，有铜损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，B正确； C．铁芯在交变磁场的作用下会发热，有铁损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，C正确； D．由于漏磁，则穿过副线圈的磁通量小于原线圈的磁通量， D错误。 故选BC。 4．（2026·江苏常州·二模）以下实验中，说法正确的是（     ） A．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时，使用多用电表的交流电压挡测电压 B．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时，通过铁芯发热，把电能传输到副线圈 C．“测定玻璃折射率”的实验中，入射角越大，则反射光强，折射光弱，越容易观察 D．“测定玻璃折射率”的实验中，必须选择两个平行的界面做实验 【答案】A 【详解】A．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器输入为交流电，原、副线圈两端均为交流电压，需使用多用电表交流电压挡测量，故A正确； B．变压器的工作原理是互感现象，通过电磁感应将电能从原线圈传输到副线圈，铁芯发热是涡流导致的能量损耗，故B错误； C．“测定玻璃折射率”实验中，入射角越大，反射光能量占比越高，折射光能量占比越低，折射光线越暗，越难观察，故C错误； D．测定玻璃折射率只需确定入射光线、折射光线的传播路径即可，不要求两个界面平行，三棱镜、半圆形玻璃砖都可完成实验，故D错误。 故选A。 5．（2026·四川成都·模拟预测）在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 D．合理外推法 (2)实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 (3)某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图__________（选填丙或丁），理由是__________。 【答案】(1)A (2)大于 (3) 丁 丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小 【详解】（1）探究电压比和匝数比的关系时，需要保持一个线圈匝数不变，改变另一个线圈匝来研究电压比与匝数比的关系，采用的是控制变量法。 故选A。 （2）理想变压器满足 实际变压器存在能量损耗，副线圈电压小于理想输出电压，因此测得的电压比大于实际的原、副线圈的匝数比。 （3）[1]本实验需要减小副线圈的能量损耗，丙图副线圈接小灯泡，负载电流大，损耗大，误差大；丁图副线圈接内阻极大的电压表，电流近似为零，损耗小更接近理想变压器规律，因此选丁。 [2]丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小。 6．（2026·安徽合肥·模拟预测）在 “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的可拆式变压器进行研究，图乙中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除了上图变压器之外，该同学还需要的实验器材是________； A． B． C． D． (2)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，则下列说法正确的是______。 1.82 2.83 3.90 4.90 4.00 6.02 8.01 9.99 A．原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 (3)若考虑到变压器工作时有漏磁等因素，实验测得的原、副线圈的电压比 ______（选填 “>”、“=” 或 “<”）原、副线圈的匝数比 (4)作为横挡的变压器铁芯的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______ A． B． C． D． 【答案】(1)AD (2)C (3)> (4)B 【详解】（1）变压器的工作原理是电磁感应，需要变化的电流产生变化的磁场，因此电源必须使用交流电源，图A为学生电源（含交流输出），图B为干电池（直流），故电源选A；测量变压器线圈两端的电压需要使用交流电压表，图C为直流电压表，图D为多用电表（可测交流电压），故电表选D。 故选AD。 （2）已知，如果是理想变压器有实际中存在损耗，根据表格数据可知。可知为原线圈电压，原线圈的匝数为，且线圈为高压侧，线圈为低压侧。在变压器设计中，为了减小电阻损耗，低压大电流线圈使用较粗导线，高压小电流线圈使用较细导线。 故选C。 （3）理想变压器无漏磁，原副线圈磁通量变化率相同，电压比等于匝数比。实际变压器存在漏磁，原线圈产生的磁通量只有一部分穿过副线圈，即。则。 （4）为了减小涡流引起的热损，同时又为了防止磁漏，变压器的铁芯采用硅钢片叠加而成。作为横挡的铁芯的硅钢片应该与下面的硅钢片平行。 故选B。 7．（2026·北京顺义·二模）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学使用可拆变压器进行实验。下列说法正确的是（    ） A．测量电压时应使用多用电表的直流电压挡 B．实验中必须保证原线圈匝数大于副线圈匝数 C．实验中使用可拆变压器时，铁芯应紧密闭合以减少漏磁 D．实验中发现副线圈电压的测量值略小于理论值，主要原因是原线圈存在电阻导致输入电压降低 【答案】C 【详解】A．变压器的工作原理是互感现象，原线圈需接入交流电，副线圈输出也为交流电，测量电压时应使用多用电表的交流电压挡，故A错误； B．本实验探究电压与匝数的关系，既可以研究降压变压器（原线圈匝数大于副线圈），也可以研究升压变压器（原线圈匝数小于副线圈），无需要求原线圈匝数一定大于副线圈，故B错误； C．铁芯紧密闭合可减少漏磁，使穿过原、副线圈的磁通量变化率尽可能相等，减小实验误差，故C正确； D．副线圈电压测量值略小于理论值的主要原因是存在漏磁、铁芯涡流损耗和线圈电阻损耗，且输入电压是外接电源的输出电压，不会因原线圈电阻降低，故D错误。 故选C。 ⏳题型02 变压器基本物理量的分析与计算 8．（2026·福建福州·一模）（多选）近年来我国新能源汽车产业快速发展，全液冷超级充电桩可实现“一秒一公里”的充电速度。下图是充电系统的示意图，已知升压变压器原线圈两端电压的有效值恒为，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比为，变压器均视为理想变压器。若某汽车使用充电桩1充电时，充电桩1两端电压为800V，充电功率为320kW，充电桩2、3闲置，下列说法正确的是（    ） A．流经充电桩1电流的最大值为400A B．若充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为960kW C．升压变压器的匝数比为 D．若充电桩1、2、3同时工作时，充电桩1两端电压减小 【答案】CD 【详解】A．流经充电桩电流的有效值为 最大值应为，故A错误； B．假设充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为960kW，即每个充电桩的功率仍为320kW，则不变，变为原来的3倍，根据且不变，得不变，根据且不变，得变为原来的3倍，根据 可知增大，但由于恒定且升压变压器匝数比不变，所以实际情况是不变，相互矛盾，所以充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率不可能为960kW，故B错误； C．根据得 根据得 则 所以，故C正确； D．若充电桩1、2、3同时工作时，增大，根据且不变，得增大，因不变，根据且不变，得不变，根据 得减小，则减小，故D正确。 故选CD。 9．（2026·福建福州·三模）如图所示，一个理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为4∶1，a、b间加一正弦交流电，在原线圈前串接一个规格为“熔断电流0.25 A、电阻5 Ω”的保险丝，理想交流电压表V的示数稳定为220 V，在副线圈中接入负载电阻R，下列说法正确的是（　　） A．通过保险丝的最大瞬时电流为0.25 A B．变压器副线圈的最大输出功率为110 W C．为了使电路长时间工作，负载电阻R应不小于55 Ω D．a、b间正弦交流电的表达式可能为 【答案】C 【详解】A．熔断电流0.25A是有效值，并不是最大瞬时值，故A错误； B．根据P=UI，可知原线圈最大输入功率 因变压器为理想变压器，故副线圈最大输出功率，故B错误； C．原线圈与副线圈的匝数比为4:1，由 可得 由 由于不大于0.25A，则 由 可知R应不小于55Ω，故C正确； D．电压表的示数220V为原线圈电压，由于保险丝也需要分一部分电压，所以ab端电压一定大于220V，a、b间正弦交流电的表达式不可能为，故D错误。 故选C。 10．（2026·福建三明·模拟预测）（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接交流电源和小灯泡，电源电压u随时间t变化的图像如图乙所示，两个小灯泡L1和L2规格均为“20V 20W”且正常发光，R为定值电阻。则下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈的匝数比11：1 B．变压器原、副线圈的匝数比10：1 C．电阻R消耗的电功率为200W D．电阻R消耗的电功率为180W 【答案】BD 【详解】AB．由小灯泡L1正常发光可知原线圈上所加电压的有效值为，由小灯泡L2正常发光可知副线圈上的电压的有效值为，原、副线圈的匝数之比满足，故A错误，B正确； CD．原、副线圈的电流比满足 因小灯泡L1正常发光，可知原线圈上的电流为 可知副线圈的电流 小灯泡L2正常发光，可知该支路的电流为 故电阻R所在支路的电流为 电阻R消耗的电功率为，故C错误，D正确。 故选BD。 11．（2025·甘肃白银·二模）（多选）如图为一种手动按压发电机原理图。发电机由圆形线圈、辐射型永磁体、压盘、复位弹簧等组成。已知线圈匝数为，每匝周长均为，线圈所处区域磁感应强度大小均为。用手按压压盘，在底部复位弹簧和按压力共同作用下，线圈始终做周期为、振幅为、最大速度为的简谐运动。发电线圈通过导线与理想变压器连接，变压器原、副线圈匝数分别为和。用滑动变阻器模拟用电器，初始时，滑动变阻器的电阻全部接入电路。假设压盘输入的机械能全部转化为电能，忽略除滑动变阻器外的一切电阻，忽略摩擦力和空气阻力。下列判断正确的是（　　） A．当滑动变阻器所在电路断路时，压一次压盘，撤掉外力，线圈做简谐运动的振幅保持不变 B．当滑动变阻器接入电路的阻值为总阻值的一半时，压盘输入的机械功率将变成原来的2倍 C．当滑动变阻器接入电路的阻值为时，一个周期内通过压盘输入的机械能为 D．以线圈处在最高点为计时起点，线圈产生的电动势表达式可能为 【答案】AB 【详解】A．变压器为理想变压器，当副线圈所在电路为断路时，原线圈产生的感应电动势和发电线圈产生的电动势时刻等大反向，所以发电线圈内无电流，线圈不受安培力，做简谐运动的振幅不发生变化。故A正确； D．发电线圈产生电动势的最大值 当线圈处在最大位移处为计时起点，线圈产生的电动势瞬时值表达式为，故D错误； B．变压器原线圈电压有效值不变，副线圈电压有效值不变，为 不随滑动变阻器阻值变化，当滑动变阻器接入电路的阻值为总阻值的一半时，根据可知，功率变为原来的2倍，根据能量守恒，压盘输入的机械功率变为原来的2倍，故B正确； C．一个周期输入的机械能，故C错误。 故选AB。 12．（2025·福建·一模）（多选）如图所示，一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接有的定值电阻，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为20V B．电流表的示数为1A C．变压器的输入功率为20W D．变压器的输出功率为40W 【答案】AC 【详解】A．原线圈两端的电压有效值 则副线圈两端的电压为 选项A正确； B．副线圈中的电流为 电流表的示数为 选项B错误； CD．变压器的输入功率为P=I1U1=20W 输出功率也为20W，选项C正确、D错误。 故选AC。 13．（2024·福建漳州·一模）（多选）如图为风力发电机的简化模型，风带动发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦交流电，通过理想变压器向用户端的盏灯泡供电。A灯和用户端所有灯泡的额定电压均为、额定电流均为，都正常发光，则（　　） A．变压器原副线圈的电流比为 B．变压器原副线圈的匝数比为 C．发电机输出功率为 D．仅减少用户端的灯泡数量，灯变亮 【答案】AC 【详解】A．根据题意可知，原线圈电流为，副线圈电流为，则变压器原副线圈的电流比为 故A正确； B．根据变压器原副线圈的电流比为等于匝数比的反比可得 故B错误； C．发电机输出功率为 故C正确； D．仅减少用户端的灯泡数量，则副线圈负载电阻增大，把变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，则有 可知等效电阻增大，根据欧姆定律可知，原线圈电流减小，则通过灯电流减小，所以灯变暗，故D错误。 故选AC。 14．（2024·福建福州·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：3，正弦交流电源的电压有效值恒为U=12V，电压表为理想电压表，电阻，，滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，则（　　） A．电压表示数为36V B．当时，、的功率之和最大 C．若向上移动P，电压表读数将变大 D．若向下移动P，电源输出功率将变大 【答案】B 【详解】A．设通过R1的电流为3I，则副线圈电流为I，原线圈输入电压为 根据匝数比可知副线圈输出电压为 则有 解得 动变阻器阻值范围为0~10Ω，则电压表示数为一个范围，不是一个确定的数值。故A错误； B．设时，、的功率之和最大，把+等效为原线圈电阻，则有 即 把R1等效为电源内阻，当时，、的功率之和最大，则有 解得 故B正确； C．若向上移动P，则电阻减小，副线圈回路中电流变大，原线圈回路中电流也变大，则R1的电压变大，变压器输入电压U1变小，输出电压U2随之变小，电压表读数将变小。故C错误； D．同理，若向下移动P，则电阻变大，副线圈回路中电流变小，原线圈回路中电流也变小，根据 可知电源输出功率将变小，故D错误。 故选B。 ⏳题型03 原线圈接入负载电阻的变压器问题分析 15．（2026·福建三明·二模）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路。a、b为固定的两个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和电阻R的阻值均保持不变，交变电源输出电压恒为U。当开关S与a相连时灯泡两端的电压为______，再将开关S与b相连，此时灯泡的亮度______（填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【答案】 变暗 【详解】[1]S接a时，由于原线圈没有电阻，则原线圈电压 根据理想变压器电压比 得灯泡两端电压 [2]再将开关S与b相连，接入电阻，由于电阻分压，则原线圈电压减小，故灯泡两端电压减小，此时灯泡的亮度变暗。 16．（2026·福建漳州·三模）（多选）如图为小型发电机与理想变压器组成的电路。发电机产生电动势有效值为10 V的正弦交流电。变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器，原、副线圈匝数比。电表均为理想电表，线圈及导线电阻不计，则（　　） A．电压表示数为5 V B．图示位置穿过发电机线圈的磁通量为零 C．滑动变阻器的滑片向上滑动时，电压表示数变小 D．当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表示数为0.4 A 【答案】BD 【详解】A．原、副线圈电压关系有，发电机电动势 可得，，电压表测副线圈电压等于，故A错误； B．图示发电机线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，故B正确； C．滑动变阻器滑片向上滑动时，接入电路的阻值增大，副线圈总电阻 将副线圈电阻等效到原线圈，等效电阻 原线圈总电阻增大，原线圈电流减小，增大，也增大，电压表示数变大，故C错误； D．当滑动变阻器接入阻值最大时，，副边总电阻 等效电阻 原边总电阻 原边电流 根据变压器电流比，得副边电流，即电流表示数为0.4A，故D正确。 故选BD 。 17．（2026·福建泉州·三模）（多选）某学习小组为研究某小区接入新能源光伏电能后，面临的功率波动影响问题，模拟电能输送的示意图如图所示，、间接入正弦交流稳压电源，是输电线的等效电阻，、间接带滑动片的变阻器。为维持、间电压在合理的范围内，可适当移动原线圈上滑动片。下列说法正确的是（   ） A．若不动，向上移动，通过的电流增大 B．若不动，向上移动，通过的电流减小 C．当向上移动时，为保证c、d间的电压不变，需要向上移动 D．当向上移动时，为保证c、d间的电压不变，需要向下移动 【答案】BD 【分析】先明确变量变化：滑动片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大；滑动片向上移动，原线圈接入匝数减小，向下移动则增大。 【详解】AB．若不动，原副线圈匝数比不变，向上移动，增大，将变压器和副载等效为一个电阻，等效电阻为：，等效电阻增大，电源电压不变，因此原线圈总电流（即通过的电流）减小，故A错误、B正确； CD．将变压器等效为电源则等效后的电动势 内阻 则根据闭合电路的欧姆定律c、d间的电压 整理有 可见则向上移动，增大，Ucd不变，n1应该增大，因此需要向下移动，故C错误、D正确。 故选BD。 18．（2025·江西萍乡·二模）（多选）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。 19．（2026·安徽·模拟预测）（多选）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 【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。 20．（2026·河南郑州·模拟预测）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 【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。 21．（2026·浙江·一模）如图所示，、两端接输出电压为500 V的交流电源，电源到理想变压器的输入端之间的导线电阻为，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，用户负载电阻为（可变），不计变压器输出端到用户之间的导线的电阻，则（     ） A．变压器的输出电压为 B．上的电流是上的2倍 C．若用户电压为，则负载电阻 D．当输电的效率为时，用户的功率为 【答案】C 【详解】A．理想变压器原、副线圈电压之比等于原、副线圈匝数之比，其中是原线圈两端电压。电源端回路满足 由于负载接入时原线圈中有电流，电阻上有电压损失，所以原线圈端电压小于，副线圈端电压小于，故A错误； B．理想变压器传输功率时满足，且 所以，故B错误； C．由电源端回路、电压比和功率关系，负载端电流为，原线圈电流为，因此 当，时，代入上式得，故C正确； D．设电源输入功率为，输电线路损耗功率为，则输电效率满足 当时，，原线圈两端电压为，由 用户端电压，用户的功率为，故D错误。 故选C。 ⏳题型04 两种特殊的变压器模型 22．（2025·福建莆田·模拟预测）某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19.75kW，输电线的总电阻为。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数之比为。下列说法中正确的是（    ）    A．电流表的示数为1A B．升压变压器的输出电压 C．其他条件不变，用户数增多，输电线上损耗的功率将增加 D．用电高峰期，为了让用户能够正常用电，可将P向下滑 【答案】C 【详解】A．根据能量关系 又 可得输电线的电阻消耗的功率为 根据 可得输电线电流为 电流互感器的原、副线圈的匝数之比为，根据原、副线圈电流关系，原、副线圈的电流之比为，故电流表的示数为0.5A，故A错误； B．升压变压器的输出电压 代入数据解得，故B错误； C．其他条件不变，用户数增多，用户电流变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率将增加，故C正确； D．用电高峰期，由于用电器的增多，输电线上电流变大，损失的电压增大，则导致用户端的电压下降。根据降压变压器原、副线圈电压比满足 可得用户端电压为 其它条件不变，将P上滑，会使用户电压变大，可保证用户正常用电，故D错误。 故选C。 23．（2024·福建泉州·二模）互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则（　　） A．互感式钳形电流表可用来测量恒定电流 B．互感式钳形电流表测电流时相当于降压变压器 C．次级线圈匝数越少，通过内部电流表的电流越大 D．测量时互感式钳形电流表应串联在被测通电导线中 【答案】C 【详解】A．互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量恒定电流，故A错误； B．该电表原线圈为单匝，次级线圈匝数大于初级线圈匝数根据变压器规律知相当于升压变压器，故B错误； C．由 得电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，故C正确； D．测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，故D错误。 故选C。 24．（2023·福建厦门·二模）如图所示，电流互感器是一种测量大电流的仪器，将待测通电导线绕过铁芯作为原线圈，副线圈两端接在电流表上，则该电流互感器（    ） A．电流表示数为电流的瞬时值 B．能测量直流输电电路的电流 C．原、副线圈电流的频率不同 D．副线圈的电流小于原线圈的电流 【答案】D 【详解】A．电流表示数为电流的有效值，故A错误； B．电流互感器不能测量直流输电电路的电流，故B错误； C．原、副线圈电流的频率相同，故C错误； D．根据变压器原副线圈电流与匝数关系可得 由于原线圈匝数小于副线圈匝数，可知副线圈的电流小于原线圈的电流，故D正确。 故选D。 25．（2026·广东广州·模拟预测）现代电路中，电容器、自感器、互感器扮演着非常重要的角色。如图所示，甲图是家用漏电保护装置图，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯，正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，零线与火线电流不相等，断路器吸起触头自动切断电源。图乙是测量储罐内绝缘液体的高度，工作时将开关S从a拨向b，电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流，根据振荡电流频率判断液体深度。关于两个电路，下列说法正确的是（     ） A．图甲中正常用电时，互感器中磁通量随火线中电流变化而变化 B．图甲中增加互感器上的线圈匝数，可增加装置灵敏度 C．图乙中储罐内绝缘液体液面越高，电容器电容就越小 D．图乙中振荡电流的周期越小说明储罐内绝缘液体越多 【答案】B 【详解】A．正常用电时，火线与零线中的电流等大反向，二者在零序电流互感器铁芯中产生的磁场相互抵消，铁芯中的磁通量不随火线电流变化，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律，感应电动势大小 其他条件不变时，增加互感器检测线圈的匝数可增强检测信号，使断路器更容易动作，故B正确； C．绝缘液体的介电常数大于空气，液面越高，极板间被绝缘液体填充的面积越大，电容器的电容越大，故C错误； D．振荡电流的周期 在不变时，周期越小说明电容越小，对应绝缘液体液面越低，故D错误。 故选B。 26．（2026·天津河北·三模）如甲图，电流互感器可测量导线a中交变电流的通电情况。让a穿过闭合铁芯，铁芯上绕有多匝线圈，线圈和分析器组成闭合回路，忽略线圈内电流变化对a中电流的影响。分析器可显示流过分析器的电流随时间变化的波形。某次测量时，分析器显示的结果如乙图中的正弦波形，则（     ） A．分析器中电流的有效值为 B．分析器中电流的最大值为 C．导线a中电流的频率为100 Hz D．时导线a内电流达到极大值 【答案】A 【详解】AB．由乙图可知，分析器中电流的最大值为。对于正弦式交变电流，有效值为，故A正确，B错误； C．从乙图可得交变电流的周期，频率，电流互感器不改变电流的频率，因此导线中电流的频率也为，故C错误； D．时，分析器中电流达到最大值，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势（及感应电流）与磁通量的变化率成正比，即，而，故 当最大时，最大，此时导线中的电流为零（正弦量变化率最大时，该量为零），故D错误。 故选A。 27．（2026·湖南衡阳·模拟预测）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 【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。 28．（2026·吉林·模拟预测）（多选）电工使用如图（a）所示的钳形电表测量交流电流大小。图（b）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，钳形电表铁芯闭合后可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．不能把被测电流的零线和火线同时放进钳形电表的钳口内进行测量 B．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 C．交流电流表的示数是被测导线电流的500倍 D．交流电流表示数较小时，可将被测导线在铁芯上多绕几圈，再进行测量 【答案】AD 【详解】A．若把被测电流的零线和火线同时放进钳形电表的钳口内，两导线中电流方向相反，产生的磁场相互抵消，副线圈中磁通量变化率为零，感应电流为零，无法测出单根导线的电流，故A正确； B．测量交流电流时钳形铁芯张开有缝隙，会导致磁路磁阻增大，漏磁通增加，使得副线圈感应电流减小，对测量结果有影响，产生误差，故B错误； C．钳形电表可视作理想变压器，被测导线相当于原线圈，匝数，铁芯上线圈为副线圈，匝数，根据变压器电流关系 可得 即交流电流表的示数是被测导线电流的，故C错误； D．当交流电流表示数较小时，为了读数更准确，可将被测导线在铁芯上多绕几圈，相当于增大了原线圈匝数，由 可知，副线圈电流增大，示数变大，便于测量，故D正确。 故选AD。 ⏳题型05 理想变压器的动态分析 29．（2026·福建·三模）（多选）远距离输电的原理如图所示，升压变压器原线圈端电压保持不变，输电线总阻值r保持不变，两变压器匝数不变且均为理想变压器，若用户端输出功率变大，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈的端电压变小 B．用户端电压变小 C．若用户端输出功率增大了，升压变压器输入功率也增大了 D．用户端功率占总功率的比例变小 【答案】BD 【详解】A．升压变压器原线圈电压不变，匝数比不变，根据电压与匝数关系 ​​可得，因此不变。A错误； B．用户端输出功率变大，说明输电线上电流变大；输电线电压损失，不变，因此变大。 降压变压器原线圈电压，不变，因此​减小 降压变压器匝数比不变，由 可得，因此用户端电压​变小。B正确； C．升压变压器输入功率等于输出功率，输出功率等于用户端功率加输电线损耗功率，即 当​增大时，输电电流增大，输电线损耗功率也增大，因此输入功率增大量大于，C错误； D．用户功率占总功率的比例，用户功率增大时变大，因此变小。D正确。 故选 BD。 30．（2026·新疆乌鲁木齐·二模）（多选）如图所示为模拟远距离输电的实验电路。交流电源的输出电压一定，两变压器可视为理想变压器。升压变压器的副线圈接入电路的匝数为n，滑动变阻器的接入电阻为r。若发现灯泡较暗，下列操作中可能使灯泡变亮的是（　　） A．保持r不变，增大n B．保持r不变，减小n C．保持n不变，增大r D．保持n不变，减小r 【答案】AD 【详解】AB．要使灯泡变亮，就要使降压变压器输出电压增大，通过灯泡电流变大，对降压变压器 则增大，增大 现在保持r不变，增大，又 就要使增大，由 一定, 一定，就要增大n，故A正确，B错误； CD．保持n不变，则由 交流电源的输出电压则升压变压器副线圈两端的输出电压一定，要使灯泡变亮，就要使降压变压器输出电压增大，通过灯泡电流变大，对降压变压器 则增大，增大 又 故减小，故要减小r，故C错误，D正确。 故选AD。 31．（2025·福建福州·三模）“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，模拟远距离高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器原、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，两个互感器原、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状态，则下列说法正确的是（　　） A．图中a为电流表，b为电压表 B．若电压表的示数为100V，电流表的示数为5A，则线路输送电功率为100kW C．若保持U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大 D．若保持U1和用户数不变，仅将滑片P下移，则U2减小 【答案】C 【详解】A．图中a互感器是并联到电路中的，b互感器是串联到电路中的，所以a是电压表，b为电流表，故A错误； B．若电压表的示数为100V，则输电电压为U2=10U=10×100V=1000V 电流表的示数为5A，则输电电流为I2=5×10A=50A 所以线路输送的电功率为P= U2 I2=1000×50W=50kW，故B错误； C．若保持U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则升压变压器的副线圈匝数增加，根据变压比可知，输电电压升高，则变大，同时变大，用户数不变，根据 可知增大，根据 可知，变大，根据 可知，输电线损耗的功率增大，故C正确； D．若保持U1和用户数不变，仅将滑片P下移，由于升压变压器原、副线圈的匝数比不变，所以升压变压器的输出电压U2不变，故D错误。 故选C。 32．（2025·福建漳州·模拟预测）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，R为滑动变阻器，所有电表均为理想电表。现将变阻器滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电压表的示数增大，则（    ） A．变阻器滑片是向下滑动的 B．电压表示数增大 C．电流表示数增大 D．电流表和示数之比不变 【答案】D 【详解】AB．由题知，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，所以原线圈的电压不变，即电压表示数不变，根据电压与匝数成正比，可知副线圈的电压也不变，即电压表示数不变，又在副线圈回路中有 现观察到电压表的示数增大，即增大，所以减小，根据 可知减小，即电流表示数减小，所以副线圈回路中的电阻增大，故变阻器滑片是向上滑动的，故AB错误； CD．根据电流与匝数的关系有 可知电流表和示数之比不变，则电流表示数减小，故C错误，D正确。 故选D。 33．（2025·福建福州·模拟预测）（多选）图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，的发热功率增大 B．线框在图示位置时，电压表的示数为0 C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为 D．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为 【答案】CD 【详解】A．原线圈的电压没有发生改变，则副线圈的电压也不会改变，在滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，接入电路中的电阻R增大，根据 副线圈回路的电流减小，的发热功率 可知R1的发热功率减小,故A错误。 BC．矩形线框在转动过程中产生的感应电动势的最大值 电压表显示的是有效值，不会变化，原线圈的电压即电压表V1的示数 再根据原、副线圈电压比与匝数比的关系有 则副线圈的电压即电压表V2的示数 与副线圈中电阻的变化无关，故B错误，C正确； D．线框从题中图示位置开始转过180°的过程中，磁通量的变化量， 而产生的平均电动势 又因为 解得： 故D正确。 故选CD。 34．（2025·山东枣庄·二模）（多选）如图所示，一矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，通过电刷与理想变压器相连。已知线框的匝数匝，面积，总电阻，角速度，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，电表均为理想电表，电压表、电流表的示数分别为50V、2A．下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场的磁感应强度 B．匀强磁场的磁感应强度 C．线框转动的角速度增大时，理想变压器的输入功率一定增大 D．处温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数不变 【答案】AC 【详解】AB．设变压器原线圈电压电流分别为、，副线圈电压、电流为、 由题易知， 则根据原副线圈电流与匝数的关系 解得 对原线圈和发电机电路 解得，故B错误，A正确； C．将变压器进行等效，等效电路如图所示 只增大线框转动的角速度，则线框产生的电动势增大 等效电阻保持不变 其中等效电阻 整个闭合回路的总电流 所以总电流I增大，等效电阻的功率为 根据表达式可以知增大，因此副线圈的总功率增大，那么理想变压器的输入端的功率必然增大，故C正确； D．处温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据变压器等效，则整个回路的总电阻减小 那么通过矩形线框的电流增大 则矩形线圈上的电压增大，那么电压表的电压将减小，即电流表示数变大，电压表示数变小，故D错误。 故选AC。 35．（2025·福建莆田·二模）（多选）如图，电阻不计、匝数为N的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'匀速转动。理想变压器的原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。当线圈以角速度ω匀速转动、滑动变阻器的阻值为R时，电压表的示数为U，则（　　） A．电流表的示数为 B．穿过线圈的磁通量的最大值为 C．滑动变阻器滑片向下滑动时，变压器的输入功率减小 D．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈产生电动势的瞬时表达式为 【答案】CD 【详解】A．根据题意可知，副线圈电流为 根据 可得电流表的示数为 故A错误； B．根据 可知原线圈的输入电压有效值为 则矩形线圈产生的电动势最大值为 联立解得穿过线圈的磁通量的最大值为 故B错误； C．滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变大，则副线圈电流减小，副线圈输出功率减小，即变压器的输入功率减小，故C正确； D．从线圈平面与磁场平行开始计时，此时穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化量最大，产生的感应电动势最大，则线圈产生电动势的瞬时表达式为 故D正确。 故选CD。 ⏳题型06 远距离输电 36．（2026·福建福州·模拟预测）随着节能减排的推进，水力发电站将代替部分火力发电站而成为发电主力。某水电站的电能输送示意图如图甲所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，升压变压器原线圈输入电压随时间的变化规律如图乙所示，降压变压器的副线圈电压为220V，发电机的输出功率为110kW，升压、降压变压器均为理想变压器，两者之间的输电线路的总电阻为4.4Ω，升压变压器副线圈的输出电压为_______V，降压变压器原线圈的输入电压为_______V，降压变压器原、副线圈的匝数比为_____，用户消耗的电功率为_______kW。 【答案】 2200 1980 99 【详解】[1]由图乙可知，升压变压器原线圈输入电压的有效值 由于理想变压器，所以有 即升压变压器副线圈的输出电压 [2]输电线上的电流 输电线上的电压损失 降压变压器原线圈的输入电压 [3]降压变压器原、副线圈的匝数比 [4]输电线上的功率损失 用户消耗的电功率为 37．（2026·福建泉州·三模）特高压输电是我国“西电东送”战略的核心技术支撑。图示为某实验小组模拟特高压输电简化电路，发电机输出稳定正弦交变电压，输电线路总电阻为，两变压器视为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数分别用、表示，用户端所接电阻的阻值用表示。下列说法正确的是（　　） A．若仅增大，消耗的功率减少 B．若仅增大，消耗的功率不变 C．若仅增大，消耗的功率增大 D．若仅增大，消耗的功率不变 【答案】A 【详解】AB．设发电机输出电压为，依题意可知不变，根据理想变压器电压规律 得升压变压器副线圈的电压 将用户端电阻和降压变压器等效为一个电阻，设为，设输电线上的电流为，根据欧姆定律 可得 则消耗的功率 若仅增大，增大，不变，则减小，故消耗的功率减小，A正确，B错误； C．根据知，仅增大，减小，则减小，故消耗的功率减小，C错误； D．根据知，仅增大，增大，则增大，故消耗的功率增大，D错误。 故选A。 38．（2026·福建宁德·二模）（多选）光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B．输电线上损失的电压为 C．变压器原、副线圈匝数比为 D．变压器原线圈中的电流为 【答案】BC 【详解】A．根据图乙得，交流电压的最大值 交流电压的周期 角速度 初始相位 交流电电压的瞬时值表达式为，故A错误； D．理想变压器原线圈两端电压 变压器原线圈中的电流为，故D错误； C．理想变压器输出电压 变压器原、副线圈匝数比，故C正确； B．变压器副线圈中的电流 输电线上损失的电压为，故B正确。 故选BC。 39．（2026·福建莆田·二模）（多选）如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A．充电桩输入的交流电周期为 B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 【答案】BD 【详解】A．交流电频率 周期，故A错误； B．只有一台充电桩工作时，副线圈电流，根据可知输电线电流 输电线损耗功率，故B正确； C．工作的充电桩越多，副线圈总电流越大，输电线电流越大，输电线损耗的电压越大，故C错误； D．10 台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率，故D正确。 故选BD。 40．（2025·福建泉州·一模）（多选）如图，某实验小组在研究远距离输电时，由于输电线太长，他们将导线卷成相同的八卷来代替输电线路，其中理想变压器T1与学生电源相连，理想变压器T2与灯泡相连，保持电源的输出电压不变。若更换灯泡后，测得输电线中的电流变大，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电流变大 B．灯泡的电流变小 C．T2的输入电压变大 D．T2的输入电压变小 【答案】AD 【详解】AB．在降压变压器，根据原副线圈电流与匝数关系 由于原副线圈的匝数比不变，则输电线中的电流变大时，灯泡中的电流也变大，故A正确，B错误； CD．因为输电线中的电流变大，则输电线损失的电压变大，所以降压变压器的输入电压减小，故C错误，D正确。 故选AD。 41．（2025·福建三明·三模）某发电厂采用110kV高压向远方城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（　　） A．440 kV B．220 kV C．55 kV D． 【答案】B 【详解】由题意可知，输送的电流 输电线上损失的功率 可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变原来的2倍，即输电电压应变为220；B正确，ACD错误。 故选B。 42．（2025·福建龙岩·二模）（多选）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。 重难·创新演练 设题创新:试题贴近生活实际，以家用供电、小型发电设备作为命题情境，把变压器模型和远距离输电场景结合。改变传统简单模型，设置原线圈串联分压电阻、多副线圈的变式，打破直接套用匝数比例的固有套路。部分题目结合图像给出信息，不再单纯数字运算，侧重逻辑推导。远距离输电考题会改变升压降压条件，辨析提升电压对损耗的影响。弱化机械套公式，刻意设置因果类干扰选项，考查物理逻辑，实现对模型迁移能力的考查。 1．（2025·福建福州·三模）电蚊拍利用高压电击网来击杀蚊虫，原理如图所示，将稳恒直流电源的3V电压通过高频转换器转变为交变电压u=3sin10000πt(V)，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电击网电压可达2400V。下列说法正确的是（     ） A．该变压器是降压变压器 B．交流电压表的示数为3V C．电击网上的高频电压的频率为5000Hz D．去掉高频转换器电蚊拍仍能正常工作 【答案】C 【详解】A．该变压器是将最大3V电压升高到2400V，所以是升压变压器，故A错误； B．交流电压表的示数为有效值，是，故B错误； C．电击网上的高频电压的频率为，故C正确； D．变压器适用于交变电流，去掉高频转换器直流电源无法升压，故D错误。 故选C 。 2．（2025·福建福州·模拟预测）如图所示为电吹风的电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。电源为交流电，理想变压器原、副线圈的匝数分别是和，小风扇的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A．电吹风的触片位于位置时吹冷风 B．电吹风的触片位于位置时吹热风 C．变压器原副线圈的匝数比为 D．变压器原副线圈的匝数比为 【答案】D 【详解】AB．由电路图可知，触片P位于ab位置时，电吹风吹热风，触片P位于cd位置时，电吹处于停机状态，故AB错误； CD．由变压器电压与匝数的关系可知 其中, 解得 故C错误，D正确。 故选D。 3．（2025·福建厦门·二模）（多选）如图甲所示，黑光灯利用发出的紫外线引诱蚊虫飞进高压电网来消灭蚊虫，其内部高压电网的工作电路如图乙所示。正弦交流电通过变压器产生高压，已知变压器可视为理想变压器，原线圈匝数为，副线圈匝数为，高压电网相邻极板间瞬时电压不低于1000V时可杀灭蚊虫，则（　　） A．仅减小相邻两极板间的距离，两极板间的电压不变 B．仅减小相邻两极板间的距离，两极板间的电压增大 C．原副线圈匝数比满足 D．原副线圈匝数比满足 【答案】AD 【详解】AB．根据 可知，变压器原副线圈的匝数不变，输入电压不变，两极板间的电压不变，A正确，B错误； CD．由于高压电网相邻极板间瞬时电压不低于1000V时可杀灭蚊虫，即 根据， 可得 C错误，D正确。 故选AD。 4．（2025·广东·模拟预测）某吹风机内部的简化电路图如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，已知当开关K断开时变压器副线圈中的电流I随时间t的变化图像如图乙所示，电动机两端的电压为。当开关K闭合后，原线圈的输入功率变为原来的3倍。下列说法正确的是（　　） A．原线圈中电流的周期为0.04s B．当开关K断开时，原线圈的输入功率为 C．定值电阻R的阻值为 D．当开关K闭合后，副线圈的输出电压变大 【答案】C 【详解】A．由图乙可知副线圈中电流的周期为0.02s，变压器只改变交变电流的电压不改变周期，A错误； B．由图乙可知，当开关K断开时，副线圈中电流的有效值为，此时原线圈的输入功率为 B错误； C．由题意可知，当开关K闭合后，定值电阻R消耗的功率为电动机消耗功率的2倍，有 解得 C正确； D．副线圈的输出电压由原线圈的输入电压和变压器原、副线圈的匝数比决定，所以开关K闭合后，副线圈的输出电压不变，D错误。 故选C。 5．（2024·福建泉州·一模）（多选）交流发电机供电模型如图所示，矩形闭合导线框abcd处于匀强磁场中，与原、副线圈匝数比为k的理想变压器相连，变压器副线圈接有一只小灯泡。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，初始时刻线框平面与磁场方向平行。已知小灯泡的实际功率为P，不计线框、输电线路的电阻，不考虑灯丝电阻随温度变化。下列说法正确的是（　　） A．初始时刻穿过线框的磁通量最大 B．初始时刻线框产生的感应电动势最大 C．若角速度变为，则小灯泡的实际功率为 D．若匝数比变，则小灯泡的实际功率 【答案】BC 【详解】AB．初始时刻穿过线框的磁通量为0，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，故A错误，B正确； CD．感应电动势的有效值为 灯泡两端电压为，则 灯泡的功率为 则若角速度变为，则小灯泡的实际功率为，若匝数比变，则小灯泡的实际功率，故C正确，D错误； 故选BC。 6．（2024·福建龙岩·模拟预测）（多选）某兴趣小组在校园内进行科学小实验，实验场地所处的磁场可视为方向竖直向下，大小的匀强磁场，兴趣小组使长为3m、宽为1m、匝数为100的金属线框以角速度匀速转动，再利用原、副线圈匝数比为1:100的理想变压器使“12V，9W”电风扇正常工作，线框及电线电阻不计，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．当线框平面与地面平行时产生的电动势为0 B．电风扇的内阻为16Ω C．为了使电风扇能正常工作，需把电风扇与一个阻值的电阻串联 D．金属线框感应电动势的峰值为0.15V 【答案】AC 【详解】A．当线框平面与地面平行时，此时穿过线框的磁通量最大，但磁通量变化率为0，产生的电动势为0，故A正确； B．电风扇正常工作，则 可得电风扇的内阻满足 故B错误； CD．金属线框感应电动势的峰值为 则变压器原线圈的输入电压有效值为 变压器副线圈的输出电压有效值为 为了使电风扇能正常工作，副线圈电流为 根据欧姆定律可知与电风扇串联的电阻阻值为 故C正确，D错误。 故选AC。 7．（2024·福建宁德·模拟预测）（多选）匝数、电阻的线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过线圈的磁通量变化图像如图（a）所示。线圈通过电刷与变压器相连接如图（b）所示，为电阻箱，为定值电阻，变压器为理想变压器，导线电阻不计，电压表、电流表均为理想电表，取。则下列说法有误的是（　　） A．线圈转动产生的电动势的有效值为25V B．当时，电流表示数为零 C．当增大阻值时，副线圈两端电压变大 D．当增大阻值时，电压表示数变小 【答案】CD 【详解】A．线圈转动周期为 线圈转动角速度为 线圈转动产生的电动势的最大值为 电动势有效值为 故A错误； B．电流表示数是电流有效值，不为零，故B错误； C．变压器副线圈等效阻值为 当增大阻值时，变压器副线圈等效阻值变大，原线圈电流为 可知通过原线圈电流变小，原线圈两端电压为 可知原线圈两端电压变大，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 可知副线圈两端电压变大，故C正确； D．电压表示数为两端的电压，为 故当增大阻值时，电压表示数变小，故D正确。 故选CD。 8．（2024·福建福州·模拟预测）如图所示，教学用的可拆变压器有两个线圈A、B，线圈匝数已经无法分辨。为测定A、B两线圈的匝数，某同学进行了如下操作。他先把线圈B接到一低压交流电源上，线圈A连接交流电压表，测得线圈A的输出电压为48V。再将电源和电压表交换位置，此时电压表的示数为3V。然后拆下线圈B，在线圈B原有匝数的基础上，用漆包线加绕20匝，发现电压表的示数变为3.3V。若可拆变压器可看成理想变压器，则线圈A的匝数为（　　） A．3200 B．800 C．200 D．50 【答案】B 【详解】设线圈A、B的匝数分别为、，电源的电动势为U。依题意有 , 解得, 故选B。 9．（2025·江西·模拟预测）某发电厂输电示意图如图所示，发电厂的输出电压为，输电线的等效电阻为，理想降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，用户处的电压为，图中电流表为理想交流电表，则电流表的示数为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设原线圈两端的电压为，则有， 解得 故选A。 10．（2025·福建漳州·模拟预测）2024年10月31日，全球海拔最高的我国大唐八宿风电站正式并网发电。若输电线路示意图如图所示，风力发电机输出的正弦式交变电压为U1，输出功率为P0，输电线总电阻为r，用户端的电压为U4，两变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，则（　　） A．用户端的电压 B．用户端的功率 C．输电线中的电流 D．输电线上损失的电压为 【答案】B 【详解】A．对升压变压器有 对降压变压器有 可得 又 则 故A错误； B．对升压变压器有 对降压变压器有 可得 又 用户端的功率 可得 故B正确； C．输电线中的电流 故C错误； D．输电线上损失的电压 故D错误。 故选B。 真题·实战演练 高频考点：理想变压器电压与匝数的关系属于高频考点，电压由匝数和输入电压决定，与负载无关。动态负载变化分析反复考查，理清输出决定输入的逻辑顺序。多副线圈不能套用电流匝数反比，要依靠功率守恒求解，是高频易错点。远距离输电中输电线功率损耗、电压损耗计算经常出现，分清输电电压和导线损失电压。考题全部使用有效值计算功率。多以 46 分选择题出现，常见错误选项大多颠倒原副线圈物理量的决定关系，是选择题主要设错角度。 1．（2025·福建·高考真题）在图(a)所示电路中，理想变压器原、副线圈匝数比4：1，电阻的阻值是的2倍，电压表为理想电压表。若原线圈输入如图(b)所示的正弦交流电，则（　　） A．交流电周期为2.25s B．电压表示数为12V C．流经副线圈的电流是流经R1的2倍 D．变压器的输入、输出功率之比为4：1 【答案】B 【详解】A．由图可知，交流电的周期，故A错误； B．根据图乙可知，输入电压最大值，则输入电压有效值为，根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为，故B正确； C．R1的阻值为R2的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经R1和R2的电流之比为，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3倍，故C错误； D．根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D错误。 故选 B。 2．（2022·福建·高考真题）（多选）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“  ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　） A．与一样亮 B．比更亮 C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小 【答案】BC 【详解】若开关接cd端，则若电源电压为，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, ,, 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， ，k=3带入可知可得 即比更亮； 上消耗的功率比的大。 故选BC。 3．（2021·福建·高考真题）某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（　　） A．A1增大，V2不变，V3增大 B．A1增大，V2减小，V3增大 C．A2增大，V2增大，V3减小 D．A2增大，V2不变，V3减小 【答案】D 【详解】不考虑变压器的输入电压随负载变化，即变压器原线圈的输入电压不变，根据 可知，变压器副线圈的输出电压不变；当住户使用的用电器增加时，即用户的总电阻变小，由 可知，副线圈的电流变大，而由 可知V3减小；由理想变压器的原理 可知原线圈的电流变大；故综合上述分析可知A1增大，A2增大，V2不变，V3减小； 故选D。 4．（2015·福建·高考真题）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2 。在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意可知 则加在原线圈上的电压 根据变压器原、副线圈上的电压比与匝数比关系 所以 根据可得输电线上的电流 输电线上消耗的功率 ABD错误，C正确。 故选C。 5．（2014·福建·高考真题）如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数，四根模拟输电线的电阻、、、的阻值均为R，、为相同的理想交流电流表，、为相同的小灯泡，灯丝电阻，忽略灯丝电阻随温度的变化当A、B端接入低压交流电源时（　　） A．、两表的示数相同 B．、两灯泡的亮度相同 C．消耗的功率大于消耗的功率 D．两端的电压小于两端的电压 【答案】D 【详解】AB．设变压器原、副线圈数比为，、端接入的电压为。 则两端的电压为：表的示数： 对于变压器电路，升压变压器副线圈两端的电压为，设通过的电流为，则两端的电压为，表的示数为： 降压变压器原线圈的电压为，则有： 解得 则： 因为，，由： 对于： 通过比较分母的大小来比较它们的大小。而分母根据作差法判断： 因为，，则知： 即有： 因此可以得到。 由：,可以得到，AB错误； C．电阻、相等，，根据公式： 可知，消耗的功率小于消耗的功率，C错误； D．电阻、相等，，根据欧姆定律知：两端的电压小于两端的电压，D正确。 故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第42讲 变压器 电能的输送（专项训练） 模拟·基础演练 参考答案 题号 4 7 8 9 10 11 12 13 14 16 答案 A C CD C BD AB AC AC B BD 题号 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 答案 BD BC AD C C C C D B A 题号 27 28 29 30 31 32 33 34 35 37 答案 D AD BD AD C D CD AC CD A 题号 38 39 40 41 42 答案 BC BD AD B AD 1．(1)D (2)D 【详解】（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是由绝缘的硅钢片叠成。 故选D。 （2）若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系 若变压器的原线圈接“0”和“800”两个接线柱，副线圈接“0”和“400”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2∶1，副线圈的电压为3.0V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6.0V，可能为9.0V。 故选D。 2．(1) 5.4 4.2 (2) 4.5 【详解】（1）①[1]由理想变压器的工作原理是原副线圈互感可得： 当存在10%漏磁时，通过副线圈的磁通量只有通过原线圈磁通量的90%，则Δt内副线圈的磁通量变化量也只有原线圈磁通量变化量的90%，可得： 即 ②[2]铁芯闭合后，变压器漏磁可以忽略不计，则 副线圈接入二极管后，在交流电的一个周期内有半个周期电流与二极管导通方向相反，二极管截止。由有效值的定义有 解得 （2）①[1]由电路图可知，还缺少的连线一是由电流计的正接线柱连接到夹子P，二是导线c端连接到开关S1或S2。注意这里导线连接到开关S1或S2都可，但是必须连接到开关的左端。 ②[2]闭合开关S1、S2，调节夹子P的位置，直至灵敏电流计示数为0时，此时电流计两端电势差为0，金属丝上被夹子夹住的位置与待测电源Ex负极电势相等，金属丝c端与待测电源Ex正极电势相等，且则待测电源Ex所在回路电流为0，则待测电源Ex电动势与恒压源电路中金属丝cP两点间电势差相等。则有 3．(1)AC (2)7.4 (3) 副 BC 【详解】（1）A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，A正确； B．不能使用直流电源，因为直流电源变压器不工作，B错误； C．降压变压器副线圈的电流大于原线圈的电流，所以副线圈导线最好比原线圈导线粗一些，C正确。 故选AC。 （2）根据图丁，量程是10V，所以电压表的读数是7.4V； （3）[1]根据实验数据得 ，N1是副线圈，原、副线圈电压比与匝数比不严格相等的原因是有铜损或者铁损； [2] A．原、副线圈的电压的频率一定相等，A错误； B．变压器线圈中有电流通过时会发热，有铜损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，B正确； C．铁芯在交变磁场的作用下会发热，有铁损，导致原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，C正确； D．由于漏磁，则穿过副线圈的磁通量小于原线圈的磁通量， D错误。 故选BC。 4．A 【详解】A．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，变压器输入为交流电，原、副线圈两端均为交流电压，需使用多用电表交流电压挡测量，故A正确； B．变压器的工作原理是互感现象，通过电磁感应将电能从原线圈传输到副线圈，铁芯发热是涡流导致的能量损耗，故B错误； C．“测定玻璃折射率”实验中，入射角越大，反射光能量占比越高，折射光能量占比越低，折射光线越暗，越难观察，故C错误； D．测定玻璃折射率只需确定入射光线、折射光线的传播路径即可，不要求两个界面平行，三棱镜、半圆形玻璃砖都可完成实验，故D错误。 故选A。 5．(1)A (2)大于 (3) 丁 丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小 【详解】（1）探究电压比和匝数比的关系时，需要保持一个线圈匝数不变，改变另一个线圈匝来研究电压比与匝数比的关系，采用的是控制变量法。 故选A。 （2）理想变压器满足 实际变压器存在能量损耗，副线圈电压小于理想输出电压，因此测得的电压比大于实际的原、副线圈的匝数比。 （3）[1]本实验需要减小副线圈的能量损耗，丙图副线圈接小灯泡，负载电流大，损耗大，误差大；丁图副线圈接内阻极大的电压表，电流近似为零，损耗小更接近理想变压器规律，因此选丁。 [2]丁图副线圈空载，电流极小，能量损耗远小于接负载的丙图，实验误差更小。 6．(1)AD (2)C (3)> (4)B 【详解】（1）变压器的工作原理是电磁感应，需要变化的电流产生变化的磁场，因此电源必须使用交流电源，图A为学生电源（含交流输出），图B为干电池（直流），故电源选A；测量变压器线圈两端的电压需要使用交流电压表，图C为直流电压表，图D为多用电表（可测交流电压），故电表选D。 故选AD。 （2）已知，如果是理想变压器有实际中存在损耗，根据表格数据可知。可知为原线圈电压，原线圈的匝数为，且线圈为高压侧，线圈为低压侧。在变压器设计中，为了减小电阻损耗，低压大电流线圈使用较粗导线，高压小电流线圈使用较细导线。 故选C。 （3）理想变压器无漏磁，原副线圈磁通量变化率相同，电压比等于匝数比。实际变压器存在漏磁，原线圈产生的磁通量只有一部分穿过副线圈，即。则。 （4）为了减小涡流引起的热损，同时又为了防止磁漏，变压器的铁芯采用硅钢片叠加而成。作为横挡的铁芯的硅钢片应该与下面的硅钢片平行。 故选B。 7．C 【详解】A．变压器的工作原理是互感现象，原线圈需接入交流电，副线圈输出也为交流电，测量电压时应使用多用电表的交流电压挡，故A错误； B．本实验探究电压与匝数的关系，既可以研究降压变压器（原线圈匝数大于副线圈），也可以研究升压变压器（原线圈匝数小于副线圈），无需要求原线圈匝数一定大于副线圈，故B错误； C．铁芯紧密闭合可减少漏磁，使穿过原、副线圈的磁通量变化率尽可能相等，减小实验误差，故C正确； D．副线圈电压测量值略小于理论值的主要原因是存在漏磁、铁芯涡流损耗和线圈电阻损耗，且输入电压是外接电源的输出电压，不会因原线圈电阻降低，故D错误。 故选C。 8．CD 【详解】A．流经充电桩电流的有效值为 最大值应为，故A错误； B．假设充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为960kW，即每个充电桩的功率仍为320kW，则不变，变为原来的3倍，根据且不变，得不变，根据且不变，得变为原来的3倍，根据 可知增大，但由于恒定且升压变压器匝数比不变，所以实际情况是不变，相互矛盾，所以充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率不可能为960kW，故B错误； C．根据得 根据得 则 所以，故C正确； D．若充电桩1、2、3同时工作时，增大，根据且不变，得增大，因不变，根据且不变，得不变，根据 得减小，则减小，故D正确。 故选CD。 9．C 【详解】A．熔断电流0.25A是有效值，并不是最大瞬时值，故A错误； B．根据P=UI，可知原线圈最大输入功率 因变压器为理想变压器，故副线圈最大输出功率，故B错误； C．原线圈与副线圈的匝数比为4:1，由 可得 由 由于不大于0.25A，则 由 可知R应不小于55Ω，故C正确； D．电压表的示数220V为原线圈电压，由于保险丝也需要分一部分电压，所以ab端电压一定大于220V，a、b间正弦交流电的表达式不可能为，故D错误。 故选C。 10．BD 【详解】AB．由小灯泡L1正常发光可知原线圈上所加电压的有效值为，由小灯泡L2正常发光可知副线圈上的电压的有效值为，原、副线圈的匝数之比满足，故A错误，B正确； CD．原、副线圈的电流比满足 因小灯泡L1正常发光，可知原线圈上的电流为 可知副线圈的电流 小灯泡L2正常发光，可知该支路的电流为 故电阻R所在支路的电流为 电阻R消耗的电功率为，故C错误，D正确。 故选BD。 11．AB 【详解】A．变压器为理想变压器，当副线圈所在电路为断路时，原线圈产生的感应电动势和发电线圈产生的电动势时刻等大反向，所以发电线圈内无电流，线圈不受安培力，做简谐运动的振幅不发生变化。故A正确； D．发电线圈产生电动势的最大值 当线圈处在最大位移处为计时起点，线圈产生的电动势瞬时值表达式为，故D错误； B．变压器原线圈电压有效值不变，副线圈电压有效值不变，为 不随滑动变阻器阻值变化，当滑动变阻器接入电路的阻值为总阻值的一半时，根据可知，功率变为原来的2倍，根据能量守恒，压盘输入的机械功率变为原来的2倍，故B正确； C．一个周期输入的机械能，故C错误。 故选AB。 12．AC 【详解】A．原线圈两端的电压有效值 则副线圈两端的电压为 选项A正确； B．副线圈中的电流为 电流表的示数为 选项B错误； CD．变压器的输入功率为P=I1U1=20W 输出功率也为20W，选项C正确、D错误。 故选AC。 13．AC 【详解】A．根据题意可知，原线圈电流为，副线圈电流为，则变压器原副线圈的电流比为 故A正确； B．根据变压器原副线圈的电流比为等于匝数比的反比可得 故B错误； C．发电机输出功率为 故C正确； D．仅减少用户端的灯泡数量，则副线圈负载电阻增大，把变压器和副线圈负载看成一个等效电阻，则有 可知等效电阻增大，根据欧姆定律可知，原线圈电流减小，则通过灯电流减小，所以灯变暗，故D错误。 故选AC。 14．B 【详解】A．设通过R1的电流为3I，则副线圈电流为I，原线圈输入电压为 根据匝数比可知副线圈输出电压为 则有 解得 动变阻器阻值范围为0~10Ω，则电压表示数为一个范围，不是一个确定的数值。故A错误； B．设时，、的功率之和最大，把+等效为原线圈电阻，则有 即 把R1等效为电源内阻，当时，、的功率之和最大，则有 解得 故B正确； C．若向上移动P，则电阻减小，副线圈回路中电流变大，原线圈回路中电流也变大，则R1的电压变大，变压器输入电压U1变小，输出电压U2随之变小，电压表读数将变小。故C错误； D．同理，若向下移动P，则电阻变大，副线圈回路中电流变小，原线圈回路中电流也变小，根据 可知电源输出功率将变小，故D错误。 故选B。 15． 变暗 【详解】[1]S接a时，由于原线圈没有电阻，则原线圈电压 根据理想变压器电压比 得灯泡两端电压 [2]再将开关S与b相连，接入电阻，由于电阻分压，则原线圈电压减小，故灯泡两端电压减小，此时灯泡的亮度变暗。 16．BD 【详解】A．原、副线圈电压关系有，发电机电动势 可得，，电压表测副线圈电压等于，故A错误； B．图示发电机线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，故B正确； C．滑动变阻器滑片向上滑动时，接入电路的阻值增大，副线圈总电阻 将副线圈电阻等效到原线圈，等效电阻 原线圈总电阻增大，原线圈电流减小，增大，也增大，电压表示数变大，故C错误； D．当滑动变阻器接入阻值最大时，，副边总电阻 等效电阻 原边总电阻 原边电流 根据变压器电流比，得副边电流，即电流表示数为0.4A，故D正确。 故选BD 。 17．BD 【分析】先明确变量变化：滑动片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大；滑动片向上移动，原线圈接入匝数减小，向下移动则增大。 【详解】AB．若不动，原副线圈匝数比不变，向上移动，增大，将变压器和副载等效为一个电阻，等效电阻为：，等效电阻增大，电源电压不变，因此原线圈总电流（即通过的电流）减小，故A错误、B正确； CD．将变压器等效为电源则等效后的电动势 内阻 则根据闭合电路的欧姆定律c、d间的电压 整理有 可见则向上移动，增大，Ucd不变，n1应该增大，因此需要向下移动，故C错误、D正确。 故选BD。 18．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。 19．AD 【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。 20．C 【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。 21．C 【详解】A．理想变压器原、副线圈电压之比等于原、副线圈匝数之比，其中是原线圈两端电压。电源端回路满足 由于负载接入时原线圈中有电流，电阻上有电压损失，所以原线圈端电压小于，副线圈端电压小于，故A错误； B．理想变压器传输功率时满足，且 所以，故B错误； C．由电源端回路、电压比和功率关系，负载端电流为，原线圈电流为，因此 当，时，代入上式得，故C正确； D．设电源输入功率为，输电线路损耗功率为，则输电效率满足 当时，，原线圈两端电压为，由 用户端电压，用户的功率为，故D错误。 故选C。 22．C 【详解】A．根据能量关系 又 可得输电线的电阻消耗的功率为 根据 可得输电线电流为 电流互感器的原、副线圈的匝数之比为，根据原、副线圈电流关系，原、副线圈的电流之比为，故电流表的示数为0.5A，故A错误； B．升压变压器的输出电压 代入数据解得，故B错误； C．其他条件不变，用户数增多，用户电流变大，输电线上的电流变大，输电线上损耗的功率将增加，故C正确； D．用电高峰期，由于用电器的增多，输电线上电流变大，损失的电压增大，则导致用户端的电压下降。根据降压变压器原、副线圈电压比满足 可得用户端电压为 其它条件不变，将P上滑，会使用户电压变大，可保证用户正常用电，故D错误。 故选C。 23．C 【详解】A．互感式钳形电流表利用的是电磁感应的互感原理，不能测量恒定电流，故A错误； B．该电表原线圈为单匝，次级线圈匝数大于初级线圈匝数根据变压器规律知相当于升压变压器，故B错误； C．由 得电流大小与线圈匝数成反比，所以次级线圈匝数越少，电流表读数越大，故C正确； D．测量时，用手柄控制钳形铁芯上方开口打开，将被测通电导线圈放入其中，不需要将电流表串联在被测通电导线中，故D错误。 故选C。 24．D 【详解】A．电流表示数为电流的有效值，故A错误； B．电流互感器不能测量直流输电电路的电流，故B错误； C．原、副线圈电流的频率相同，故C错误； D．根据变压器原副线圈电流与匝数关系可得 由于原线圈匝数小于副线圈匝数，可知副线圈的电流小于原线圈的电流，故D正确。 故选D。 25．B 【详解】A．正常用电时，火线与零线中的电流等大反向，二者在零序电流互感器铁芯中产生的磁场相互抵消，铁芯中的磁通量不随火线电流变化，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律，感应电动势大小 其他条件不变时，增加互感器检测线圈的匝数可增强检测信号，使断路器更容易动作，故B正确； C．绝缘液体的介电常数大于空气，液面越高，极板间被绝缘液体填充的面积越大，电容器的电容越大，故C错误； D．振荡电流的周期 在不变时，周期越小说明电容越小，对应绝缘液体液面越低，故D错误。 故选B。 26．A 【详解】AB．由乙图可知，分析器中电流的最大值为。对于正弦式交变电流，有效值为，故A正确，B错误； C．从乙图可得交变电流的周期，频率，电流互感器不改变电流的频率，因此导线中电流的频率也为，故C错误； D．时，分析器中电流达到最大值，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势（及感应电流）与磁通量的变化率成正比，即，而，故 当最大时，最大，此时导线中的电流为零（正弦量变化率最大时，该量为零），故D错误。 故选A。 27．D 【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。 28．AD 【详解】A．若把被测电流的零线和火线同时放进钳形电表的钳口内，两导线中电流方向相反，产生的磁场相互抵消，副线圈中磁通量变化率为零，感应电流为零，无法测出单根导线的电流，故A正确； B．测量交流电流时钳形铁芯张开有缝隙，会导致磁路磁阻增大，漏磁通增加，使得副线圈感应电流减小，对测量结果有影响，产生误差，故B错误； C．钳形电表可视作理想变压器，被测导线相当于原线圈，匝数，铁芯上线圈为副线圈，匝数，根据变压器电流关系 可得 即交流电流表的示数是被测导线电流的，故C错误； D．当交流电流表示数较小时，为了读数更准确，可将被测导线在铁芯上多绕几圈，相当于增大了原线圈匝数，由 可知，副线圈电流增大，示数变大，便于测量，故D正确。 故选AD。 29．BD 【详解】A．升压变压器原线圈电压不变，匝数比不变，根据电压与匝数关系 ​​可得，因此不变。A错误； B．用户端输出功率变大，说明输电线上电流变大；输电线电压损失，不变，因此变大。 降压变压器原线圈电压，不变，因此​减小 降压变压器匝数比不变，由 可得，因此用户端电压​变小。B正确； C．升压变压器输入功率等于输出功率，输出功率等于用户端功率加输电线损耗功率，即 当​增大时，输电电流增大，输电线损耗功率也增大，因此输入功率增大量大于，C错误； D．用户功率占总功率的比例，用户功率增大时变大，因此变小。D正确。 故选 BD。 30．AD 【详解】AB．要使灯泡变亮，就要使降压变压器输出电压增大，通过灯泡电流变大，对降压变压器 则增大，增大 现在保持r不变，增大，又 就要使增大，由 一定, 一定，就要增大n，故A正确，B错误； CD．保持n不变，则由 交流电源的输出电压则升压变压器副线圈两端的输出电压一定，要使灯泡变亮，就要使降压变压器输出电压增大，通过灯泡电流变大，对降压变压器 则增大，增大 又 故减小，故要减小r，故C错误，D正确。 故选AD。 31．C 【详解】A．图中a互感器是并联到电路中的，b互感器是串联到电路中的，所以a是电压表，b为电流表，故A错误； B．若电压表的示数为100V，则输电电压为U2=10U=10×100V=1000V 电流表的示数为5A，则输电电流为I2=5×10A=50A 所以线路输送的电功率为P= U2 I2=1000×50W=50kW，故B错误； C．若保持U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则升压变压器的副线圈匝数增加，根据变压比可知，输电电压升高，则变大，同时变大，用户数不变，根据 可知增大，根据 可知，变大，根据 可知，输电线损耗的功率增大，故C正确； D．若保持U1和用户数不变，仅将滑片P下移，由于升压变压器原、副线圈的匝数比不变，所以升压变压器的输出电压U2不变，故D错误。 故选C。 32．D 【详解】AB．由题知，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，所以原线圈的电压不变，即电压表示数不变，根据电压与匝数成正比，可知副线圈的电压也不变，即电压表示数不变，又在副线圈回路中有 现观察到电压表的示数增大，即增大，所以减小，根据 可知减小，即电流表示数减小，所以副线圈回路中的电阻增大，故变阻器滑片是向上滑动的，故AB错误； CD．根据电流与匝数的关系有 可知电流表和示数之比不变，则电流表示数减小，故C错误，D正确。 故选D。 33．CD 【详解】A．原线圈的电压没有发生改变，则副线圈的电压也不会改变，在滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，接入电路中的电阻R增大，根据 副线圈回路的电流减小，的发热功率 可知R1的发热功率减小,故A错误。 BC．矩形线框在转动过程中产生的感应电动势的最大值 电压表显示的是有效值，不会变化，原线圈的电压即电压表V1的示数 再根据原、副线圈电压比与匝数比的关系有 则副线圈的电压即电压表V2的示数 与副线圈中电阻的变化无关，故B错误，C正确； D．线框从题中图示位置开始转过180°的过程中，磁通量的变化量， 而产生的平均电动势 又因为 解得： 故D正确。 故选CD。 34．AC 【详解】AB．设变压器原线圈电压电流分别为、，副线圈电压、电流为、 由题易知， 则根据原副线圈电流与匝数的关系 解得 对原线圈和发电机电路 解得，故B错误，A正确； C．将变压器进行等效，等效电路如图所示 只增大线框转动的角速度，则线框产生的电动势增大 等效电阻保持不变 其中等效电阻 整个闭合回路的总电流 所以总电流I增大，等效电阻的功率为 根据表达式可以知增大，因此副线圈的总功率增大，那么理想变压器的输入端的功率必然增大，故C正确； D．处温度升高时，热敏电阻的阻值减小，根据变压器等效，则整个回路的总电阻减小 那么通过矩形线框的电流增大 则矩形线圈上的电压增大，那么电压表的电压将减小，即电流表示数变大，电压表示数变小，故D错误。 故选AC。 35．CD 【详解】A．根据题意可知，副线圈电流为 根据 可得电流表的示数为 故A错误； B．根据 可知原线圈的输入电压有效值为 则矩形线圈产生的电动势最大值为 联立解得穿过线圈的磁通量的最大值为 故B错误； C．滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变大，则副线圈电流减小，副线圈输出功率减小，即变压器的输入功率减小，故C正确； D．从线圈平面与磁场平行开始计时，此时穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化量最大，产生的感应电动势最大，则线圈产生电动势的瞬时表达式为 故D正确。 故选CD。 36． 2200 1980 99 【详解】[1]由图乙可知，升压变压器原线圈输入电压的有效值 由于理想变压器，所以有 即升压变压器副线圈的输出电压 [2]输电线上的电流 输电线上的电压损失 降压变压器原线圈的输入电压 [3]降压变压器原、副线圈的匝数比 [4]输电线上的功率损失 用户消耗的电功率为 37．A 【详解】AB．设发电机输出电压为，依题意可知不变，根据理想变压器电压规律 得升压变压器副线圈的电压 将用户端电阻和降压变压器等效为一个电阻，设为，设输电线上的电流为，根据欧姆定律 可得 则消耗的功率 若仅增大，增大，不变，则减小，故消耗的功率减小，A正确，B错误； C．根据知，仅增大，减小，则减小，故消耗的功率减小，C错误； D．根据知，仅增大，增大，则增大，故消耗的功率增大，D错误。 故选A。 38．BC 【详解】A．根据图乙得，交流电压的最大值 交流电压的周期 角速度 初始相位 交流电电压的瞬时值表达式为，故A错误； D．理想变压器原线圈两端电压 变压器原线圈中的电流为，故D错误； C．理想变压器输出电压 变压器原、副线圈匝数比，故C正确； B．变压器副线圈中的电流 输电线上损失的电压为，故B正确。 故选BC。 39．BD 【详解】A．交流电频率 周期，故A错误； B．只有一台充电桩工作时，副线圈电流，根据可知输电线电流 输电线损耗功率，故B正确； C．工作的充电桩越多，副线圈总电流越大，输电线电流越大，输电线损耗的电压越大，故C错误； D．10 台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率，故D正确。 故选BD。 40．AD 【详解】AB．在降压变压器，根据原副线圈电流与匝数关系 由于原副线圈的匝数比不变，则输电线中的电流变大时，灯泡中的电流也变大，故A正确，B错误； CD．因为输电线中的电流变大，则输电线损失的电压变大，所以降压变压器的输入电压减小，故C错误，D正确。 故选AD。 41．B 【详解】由题意可知，输送的电流 输电线上损失的功率 可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变原来的2倍，即输电电压应变为220；B正确，ACD错误。 故选B。 42．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。 重难·创新演练 1．C 【详解】A．该变压器是将最大3V电压升高到2400V，所以是升压变压器，故A错误； B．交流电压表的示数为有效值，是，故B错误； C．电击网上的高频电压的频率为，故C正确； D．变压器适用于交变电流，去掉高频转换器直流电源无法升压，故D错误。 故选C 。 2．D 【详解】AB．由电路图可知，触片P位于ab位置时，电吹风吹热风，触片P位于cd位置时，电吹处于停机状态，故AB错误； CD．由变压器电压与匝数的关系可知 其中 解得 故C错误，D正确。 故选D。 3．AD 【详解】AB．根据 可知，变压器原副线圈的匝数不变，输入电压不变，两极板间的电压不变，A正确，B错误； CD．由于高压电网相邻极板间瞬时电压不低于1000V时可杀灭蚊虫，即 根据， 可得 C错误，D正确。 故选AD。 4．C 【详解】A．由图乙可知副线圈中电流的周期为0.02s，变压器只改变交变电流的电压不改变周期，A错误； B．由图乙可知，当开关K断开时，副线圈中电流的有效值为，此时原线圈的输入功率为 B错误； C．由题意可知，当开关K闭合后，定值电阻R消耗的功率为电动机消耗功率的2倍，有 解得 C正确； D．副线圈的输出电压由原线圈的输入电压和变压器原、副线圈的匝数比决定，所以开关K闭合后，副线圈的输出电压不变，D错误。 故选C。 5．BC 【详解】AB．初始时刻穿过线框的磁通量为0，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，故A错误，B正确； CD．感应电动势的有效值为 灯泡两端电压为，则 灯泡的功率为 则若角速度变为，则小灯泡的实际功率为，若匝数比变，则小灯泡的实际功率，故C正确，D错误； 故选BC。 6．AC 【详解】A．当线框平面与地面平行时，此时穿过线框的磁通量最大，但磁通量变化率为0，产生的电动势为0，故A正确； B．电风扇正常工作，则 可得电风扇的内阻满足 故B错误； CD．金属线框感应电动势的峰值为 则变压器原线圈的输入电压有效值为 变压器副线圈的输出电压有效值为 为了使电风扇能正常工作，副线圈电流为 根据欧姆定律可知与电风扇串联的电阻阻值为 故C正确，D错误。 故选AC。 7．CD 【详解】A．线圈转动周期为 线圈转动角速度为 线圈转动产生的电动势的最大值为 电动势有效值为 故A错误； B．电流表示数是电流有效值，不为零，故B错误； C．变压器副线圈等效阻值为 当增大阻值时，变压器副线圈等效阻值变大，原线圈电流为 可知通过原线圈电流变小，原线圈两端电压为 可知原线圈两端电压变大，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 可知副线圈两端电压变大，故C正确； D．电压表示数为两端的电压，为 故当增大阻值时，电压表示数变小，故D正确。 故选CD。 8．B 【详解】设线圈A、B的匝数分别为、，电源的电动势为U。依题意有 解得 故选B。 9．A 【详解】设原线圈两端的电压为，则有， 解得 故选A。 10．B 【详解】A．对升压变压器有 对降压变压器有 可得 又 则 故A错误； B．对升压变压器有 对降压变压器有 可得 又 用户端的功率 可得 故B正确； C．输电线中的电流 故C错误； D．输电线上损失的电压 故D错误。 故选B。 真题·实战演练 1．B 【详解】A．由图可知，交流电的周期，故A错误； B．根据图乙可知，输入电压最大值，则输入电压有效值为，根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为，故B正确； C．R1的阻值为R2的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经R1和R2的电流之比为，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为R1电流的3倍，故C错误； D．根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，故D错误。 故选 B。 2．BC 【详解】若开关接cd端，则若电源电压为，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 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， ，k=3带入可知 可得 即比更亮； 上消耗的功率比的大。 故选BC。 3．D 【详解】不考虑变压器的输入电压随负载变化，即变压器原线圈的输入电压不变，根据 可知，变压器副线圈的输出电压不变；当住户使用的用电器增加时，即用户的总电阻变小，由 可知，副线圈的电流变大，而由 可知V3减小；由理想变压器的原理 可知原线圈的电流变大；故综合上述分析可知A1增大，A2增大，V2不变，V3减小； 故选D。 4．C 【详解】由题意可知 则加在原线圈上的电压 根据变压器原、副线圈上的电压比与匝数比关系 所以 根据 可得输电线上的电流 输电线上消耗的功率 ABD错误，C正确。 故选C。 5．D 【详解】AB．设变压器原、副线圈数比为，、端接入的电压为。 则两端的电压为： 表的示数： 对于变压器电路，升压变压器副线圈两端的电压为，设通过的电流为，则两端的电压为，表的示数为： 降压变压器原线圈的电压为，则有： 解得 则： 因为，，由： 对于： 通过比较分母的大小来比较它们的大小。而分母根据作差法判断： 因为，，则知： 即有： 因此可以得到。 由： 可以得到，AB错误； C．电阻、相等，，根据公式： 可知，消耗的功率小于消耗的功率，C错误； D．电阻、相等，，根据欧姆定律知：两端的电压小于两端的电压，D正确。 故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第42讲 变压器 电能的输送（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 理想变压器基本规律的应用 2 知识点2 理想变压器的动态分析问题 3 知识点3 远距离输电 4 模拟·基础演练 5 题型01 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 5 题型02 变压器基本物理量的分析与计算 10 题型03 原线圈接入负载电阻的变压器问题分析 13 题型04 两种特殊的变压器模型 15 题型05 理想变压器的动态分析 18 题型06 远距离输电 21 重难·创新演练 23 真题·实战演练 28 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 理想变压器原理、电压电流功率关系 多选 T8（6 分） 变压器动态负载变化分析 远距离输电损耗计算 多选 T7（6 分） 考情分析 变压器与电能输送为福建高考交变电流板块高频考点，主要以选择题考查，分值 46 分，一般不设置计算题。命题重点考查理想变压器的三大规律，侧重理清电压、电流、功率之间的因果制约逻辑，高频设置动态负载变化的分析题型。远距离输电重点围绕输电线的电压损失与功率损失展开，常结合升压、降压变压器综合设问。试题会设置概念陷阱，容易混淆原副线圈电流电压的决定关系，部分试题结合图像情境，弱化繁杂计算，侧重逻辑推理。偶尔会结合交变电流四值综合考查，重视对实际问题模型化处理。 复习目标 理解理想变压器的工作原理，熟练掌握电压、电流、功率的对应关系，分清各物理量的决定顺序；能够分析负载变化时变压器原副线圈电压、电流、功率的动态变化；掌握远距离输电的损耗分析，区分输电电压与输电线分压；能够识别变式模型，规避因果颠倒的常见陷阱；区分理想变压器和实际变压器的差异，读懂结合生活情境的考题；规范分析思路，能够辨析选项中概念类错误，处理变压器和远距离输电的综合变式问题。 巩固·知识解构 知识点1 理想变压器基本规律的应用 理想变压器以及原、副线圈基本量的关系 理想变压器 没有能量损失(铜损、铁损)，没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中) 基本关系 功率关系 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，P入＝P出 电压关系 原、副线圈的电压比等于匝数比，U1∶U2＝n1∶n2，与负载的多少________ 电流关系 只有一个副线圈时，I1∶I2＝n2∶n1；有多个副线圈时，由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn 频率关系 f1＝f2(变压器________交流电的频率) ✨得分速记： 关于理想变压器的四点说明 (1)变压器不能改变直流电压。 (2)变压器只能改变交变电流的电压和电流，不能改变交变电流的频率。 (3)理想变压器本身不消耗能量。 (4)理想变压器基本关系中的U1、U2、I1、I2均为有效值。 ⚠特别提醒： 理想变压器电压之比等于匝数比，电压由匝数和输入电压决定，不受负载影响。功率关系为输入功率等于输出功率，是电流大小的决定因素，要分清因果顺序，输出负载决定输出功率，进而决定输入功率，不可颠倒逻辑。只有单副线圈才满足电流与匝数成反比，多副线圈不能直接套用该电流比例公式。原线圈串联电阻的题型，不能直接把电源电压当作原线圈两端电压。变压器只能改变交变电流的电压电流，对恒定直流不起变压作用。做题注意审题，看清给的是最大值还是有效值，计算功率务必使用有效值，警惕题目设置多副线圈、原线圈带外接电阻的变式陷阱。 知识点2 理想变压器的动态分析问题 1．理想变压器的制约关系 制约关系 电压 副线圈电压U2由原线圈电压U1和匝数比决定 功率 原线圈的输入功率P入由副线圈的输出功率P出决定 电流 原线圈电流I1由________和________比决定 2．两种情况 匝数比不变的情况 负载电阻不变的情况 (1)U1不变，根据＝，输入电压U1决定输出电压U2，可以得出不论负载电阻R如何变化，U2不变 (2)当负载电阻发生变化时，I2变化，根据输出电流I2决定输入电流I1，可以判断I1的变化 (3)I2变化引起P2变化，根据P1＝P2，可以判断P1的变化 (1)U1不变，发生变化，U2变化 (2)R不变，U2变化，I2发生变化 (3)根据P2＝和P1＝P2，可以判断P2变化时，P1发生变化，U1不变时，I1发生变化 知识点3 远距离输电✨得分速记： 理想变压器动态分析，牢记电压、功率、电流的因果逻辑。原线圈输入电压决定副线圈电压，副线圈电压不会随负载变化发生改变。负载改变影响副线圈总电流，输出功率跟随负载变化，输出功率决定输入功率，输入电流随之发生改变。遇到多组副线圈，不能直接使用电流和匝数反比，依靠功率守恒进行计算。原线圈一侧串联电阻时，电源电压不等于原线圈电压，需要结合电路分压分析。做题按顺序分析，先定电压，再看负载，后判功率、电流。看清负载是串联还是并联，区分电阻增减带来的总电阻变化，避开颠倒因果关系的选项陷阱，全部功率计算统一使用有效值。 1．理清三个回路 2．抓住两个联系 (1)理想的升压变压器联系着回路1和回路2，由变压器原理可得：线圈1(匝数为n1)和线圈2(匝数为n2)中各个量间的关系是＝，＝，P1＝P2. (2)理想的降压变压器联系着回路2和回路3，由变压器原理可得：线圈3(匝数为n3)和线圈4(匝数为n4)中各个量间的关系是＝，＝，________. 3．掌握两种损耗 (1)电压损耗：输电线上的电阻导致的电压损耗，ΔU＝U2－U3＝I线R线． (2)功率损耗：输电线上的电阻发热的功率损耗，ΔP＝P2－P3＝IR线．输电线上能量损耗是热损耗，计算功率损耗时用公式________________ 模拟·基础演练✨得分速记： 远距离输电问题的解题技巧 (1)正确画出输电过程示意图，并在图上标出各物理量． (2)抓住变压器变压前、后各量间的关系，求出输电线上的电流． (3)计算输电线上的功率损失时常用关系式：ΔP＝I2R＝()2R. (4)电网送电遵循“用多少送多少”的原则，说明原线圈电流由副线圈电流决定． 考查重点：福建高考变压器与电能输送以选择题为主要考查形式。重点考查理想变压器电压、功率、电流的制约关系，分清各物理量因果逻辑。侧重变压器动态负载分析，判断负载变化带来的电压、电流、功率改变。远距离输电重点考查输电线上电压损耗与功率损耗，分清输电总电压和导线分压的区别。试题重视概念辨析，不追求复杂运算，常常结合交变电流有效值进行综合考查。命题高频设置因果颠倒陷阱，区分单副线圈与多副线圈公式差异，检验学生对公式适用条件的理解。 ⏳题型01 实验：探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系 1．（2026·海南海口·模拟预测）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示，标出的数值为线圈匝数。 (1)变压器的铁芯，它的结构和材料是________。 A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 (2)实验中将电源接在左边线圈的“0”和“800”两个匝数的接线柱上，用电表测得右边线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0 V，则左边线圈的输入电压可能为________。 A．1.5 V B．4.5 V C．6.0 V D．9.0 V 2．（2025·福建南平·模拟预测）学生电源的功能之一是将交流电转变为低压恒定直流电。小明同学因而想在实验室用可拆变压器模拟学生电源的功能，并用它测量一未知电源的电动势。 (1)小明同学将可拆变压器原线圈与36V低压交流电源相连接，副线圈与定值电阻和交流电压表相连接，原、副线圈匝数比为6∶1。 ①他在组装时不小心将可拆变压器铁芯错开了一点，若有10%的漏磁，其它损耗不计，则交流电压表的示数为_________V； ②发现问题后将铁芯闭合，变压器的损耗减小到可以忽略不计。之后，他在副线圈处接入一个二极管，将交流电整流成直流电，其电路图如图（b）所示。则交流电压表的示数为_________V（保留2位有效数字）； ③实验发现经过二极管整流得到的是单向脉动性的直流电，不是恒定电压。他经过技术处理，将电压整流成恒定电压，得到了一个电动势的恒压源。 (2)获得了上述恒压源后，小明同学利用长为粗细均匀的电阻丝cd、刻度尺、灵敏电流计和恒压源，测量某一未知电源的电动势，电路图如图（c）所示。 ①图（d）为实验所需器材，请按原理图补充连接成完整的实验电路_________； ②闭合开关S1、S2，调节夹子P的位置，直至灵敏电流计示数为0，此时用刻度尺测得夹子P到d端的距离为，则待测电源的电动势为__________V。 3．（2025·山东·一模）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，学校某实验小组的同学们采用了如图甲、乙、丙所示的可拆式变压器和电路图进行研究。 (1)下列说法正确的是_____。 A．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法 B．为了人身安全，实验中只能使用低压直流电源，电压不要超过12V C．降压变压器的副线圈导线最好比原线圈导线粗一些 (2)在某次实验中，其中一个多用电表读数如图丁所示，此电压表读数为_____V。 (3)同学们在实验过程中，记录如下表所示四组实验数据。 第一组 第二组 第三组 第四组 N1/匝 100 100 100 200 N2/匝 200 400 400 400 U1/V 1.85 0.91 1.81 3.65 U2/V 4.00 4.00 8.00 8.00 ①分析表中数据可知，N1应是_____（选填“原”或“副”）线圈的匝数。 ②进一步分析数据可发现：原、副线圈电压比与匝数比不严格相等，对该现象分析，下列观点正确的是_____。 A．原、副线圈的电压的频率不相等 B．变压器线圈中有电流通过时会发热 C．铁芯在交变磁场的作用下会发热 D．穿过副线圈的磁通量大于原线圈的磁通量 4．（2026·江苏常州·二模）以下实验中，说法正确的是（     ） A．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时，使用多用电表的交流电压挡测电压 B．“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”时，通过铁芯发热，把电能传输到副线圈 C．“测定玻璃折射率”的实验中，入射角越大，则反射光强，折射光弱，越容易观察 D．“测定玻璃折射率”的实验中，必须选择两个平行的界面做实验 5．（2026·四川成都·模拟预测）在探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系实验中，可拆变压器如图甲、乙所示。 (1)本实验要通过改变原、副线圈的匝数，来探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是__________。 A．控制变量法 B．等效替代法 C．整体隔离法 D．合理外推法 (2)实际的变压器工作时，由于有能量损失，测得的原、副线圈的电压之比__________（选填“大于”“等于”或“小于”）实际的原、副线圈的匝数之比。 (3)某同学在此实验中设计了如图丙、丁所示的两个电路图，实验时应选用图__________（选填丙或丁），理由是__________。 6．（2026·安徽合肥·模拟预测）在 “探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系” 实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的可拆式变压器进行研究，图乙中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除了上图变压器之外，该同学还需要的实验器材是________； A． B． C． D． (2)某次实验中，用匝数匝和匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，则下列说法正确的是______。 1.82 2.83 3.90 4.90 4.00 6.02 8.01 9.99 A．原线圈的匝数为，用较粗导线绕制 B．副线圈的匝数为，用较细导线绕制 C．原线圈的匝数为，用较细导线绕制 D．副线圈的匝数为，用较粗导线绕制 (3)若考虑到变压器工作时有漏磁等因素，实验测得的原、副线圈的电压比 ______（选填 “>”、“=” 或 “<”）原、副线圈的匝数比 (4)作为横挡的变压器铁芯的硅钢片的设计和摆放，下列最合理的是______ A． B． C． D． 7．（2026·北京顺义·二模）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学使用可拆变压器进行实验。下列说法正确的是（    ） A．测量电压时应使用多用电表的直流电压挡 B．实验中必须保证原线圈匝数大于副线圈匝数 C．实验中使用可拆变压器时，铁芯应紧密闭合以减少漏磁 D．实验中发现副线圈电压的测量值略小于理论值，主要原因是原线圈存在电阻导致输入电压降低 ⏳题型02 变压器基本物理量的分析与计算 8．（2026·福建福州·一模）（多选）近年来我国新能源汽车产业快速发展，全液冷超级充电桩可实现“一秒一公里”的充电速度。下图是充电系统的示意图，已知升压变压器原线圈两端电压的有效值恒为，输电线的总电阻，降压变压器的匝数比为，变压器均视为理想变压器。若某汽车使用充电桩1充电时，充电桩1两端电压为800V，充电功率为320kW，充电桩2、3闲置，下列说法正确的是（    ） A．流经充电桩1电流的最大值为400A B．若充电桩1、2、3同时工作时，充电桩的总功率为960kW C．升压变压器的匝数比为 D．若充电桩1、2、3同时工作时，充电桩1两端电压减小 9．（2026·福建福州·三模）如图所示，一个理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为4∶1，a、b间加一正弦交流电，在原线圈前串接一个规格为“熔断电流0.25 A、电阻5 Ω”的保险丝，理想交流电压表V的示数稳定为220 V，在副线圈中接入负载电阻R，下列说法正确的是（　　） A．通过保险丝的最大瞬时电流为0.25 A B．变压器副线圈的最大输出功率为110 W C．为了使电路长时间工作，负载电阻R应不小于55 Ω D．a、b间正弦交流电的表达式可能为 10．（2026·福建三明·模拟预测）（多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈接交流电源和小灯泡，电源电压u随时间t变化的图像如图乙所示，两个小灯泡L1和L2规格均为“20V 20W”且正常发光，R为定值电阻。则下列说法正确的是（　　） A．变压器原、副线圈的匝数比11：1 B．变压器原、副线圈的匝数比10：1 C．电阻R消耗的电功率为200W D．电阻R消耗的电功率为180W 11．（2025·甘肃白银·二模）（多选）如图为一种手动按压发电机原理图。发电机由圆形线圈、辐射型永磁体、压盘、复位弹簧等组成。已知线圈匝数为，每匝周长均为，线圈所处区域磁感应强度大小均为。用手按压压盘，在底部复位弹簧和按压力共同作用下，线圈始终做周期为、振幅为、最大速度为的简谐运动。发电线圈通过导线与理想变压器连接，变压器原、副线圈匝数分别为和。用滑动变阻器模拟用电器，初始时，滑动变阻器的电阻全部接入电路。假设压盘输入的机械能全部转化为电能，忽略除滑动变阻器外的一切电阻，忽略摩擦力和空气阻力。下列判断正确的是（　　） A．当滑动变阻器所在电路断路时，压一次压盘，撤掉外力，线圈做简谐运动的振幅保持不变 B．当滑动变阻器接入电路的阻值为总阻值的一半时，压盘输入的机械功率将变成原来的2倍 C．当滑动变阻器接入电路的阻值为时，一个周期内通过压盘输入的机械能为 D．以线圈处在最高点为计时起点，线圈产生的电动势表达式可能为 12．（2025·福建·一模）（多选）如图所示，一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接有的定值电阻，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数为20V B．电流表的示数为1A C．变压器的输入功率为20W D．变压器的输出功率为40W 13．（2024·福建漳州·一模）（多选）如图为风力发电机的简化模型，风带动发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦交流电，通过理想变压器向用户端的盏灯泡供电。A灯和用户端所有灯泡的额定电压均为、额定电流均为，都正常发光，则（　　） A．变压器原副线圈的电流比为 B．变压器原副线圈的匝数比为 C．发电机输出功率为 D．仅减少用户端的灯泡数量，灯变亮 14．（2024·福建福州·模拟预测）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：3，正弦交流电源的电压有效值恒为U=12V，电压表为理想电压表，电阻，，滑动变阻器阻值范围为0~10Ω，则（　　） A．电压表示数为36V B．当时，、的功率之和最大 C．若向上移动P，电压表读数将变大 D．若向下移动P，电源输出功率将变大 ⏳题型03 原线圈接入负载电阻的变压器问题分析 15．（2026·福建三明·二模）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路。a、b为固定的两个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和电阻R的阻值均保持不变，交变电源输出电压恒为U。当开关S与a相连时灯泡两端的电压为______，再将开关S与b相连，此时灯泡的亮度______（填“变亮”“变暗”或“不变”）。 16．（2026·福建漳州·三模）（多选）如图为小型发电机与理想变压器组成的电路。发电机产生电动势有效值为10 V的正弦交流电。变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器，原、副线圈匝数比。电表均为理想电表，线圈及导线电阻不计，则（　　） A．电压表示数为5 V B．图示位置穿过发电机线圈的磁通量为零 C．滑动变阻器的滑片向上滑动时，电压表示数变小 D．当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表示数为0.4 A 17．（2026·福建泉州·三模）（多选）某学习小组为研究某小区接入新能源光伏电能后，面临的功率波动影响问题，模拟电能输送的示意图如图所示，、间接入正弦交流稳压电源，是输电线的等效电阻，、间接带滑动片的变阻器。为维持、间电压在合理的范围内，可适当移动原线圈上滑动片。下列说法正确的是（   ） A．若不动，向上移动，通过的电流增大 B．若不动，向上移动，通过的电流减小 C．当向上移动时，为保证c、d间的电压不变，需要向上移动 D．当向上移动时，为保证c、d间的电压不变，需要向下移动 18．（2025·江西萍乡·二模）（多选）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 19．（2026·安徽·模拟预测）（多选）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 20．（2026·河南郑州·模拟预测）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 21．（2026·浙江·一模）如图所示，、两端接输出电压为500 V的交流电源，电源到理想变压器的输入端之间的导线电阻为，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，用户负载电阻为（可变），不计变压器输出端到用户之间的导线的电阻，则（     ） A．变压器的输出电压为 B．上的电流是上的2倍 C．若用户电压为，则负载电阻 D．当输电的效率为时，用户的功率为 ⏳题型04 两种特殊的变压器模型 22．（2025·福建莆田·模拟预测）某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19.75kW，输电线的总电阻为。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数之比为。下列说法中正确的是（    ）    A．电流表的示数为1A B．升压变压器的输出电压 C．其他条件不变，用户数增多，输电线上损耗的功率将增加 D．用电高峰期，为了让用户能够正常用电，可将P向下滑 23．（2024·福建泉州·二模）互感式钳形电流表内部结构如图所示，电流表与次级线圈相连，用手柄控制钳形铁芯上方开口的开合，则（　　） A．互感式钳形电流表可用来测量恒定电流 B．互感式钳形电流表测电流时相当于降压变压器 C．次级线圈匝数越少，通过内部电流表的电流越大 D．测量时互感式钳形电流表应串联在被测通电导线中 24．（2023·福建厦门·二模）如图所示，电流互感器是一种测量大电流的仪器，将待测通电导线绕过铁芯作为原线圈，副线圈两端接在电流表上，则该电流互感器（    ） A．电流表示数为电流的瞬时值 B．能测量直流输电电路的电流 C．原、副线圈电流的频率不同 D．副线圈的电流小于原线圈的电流 25．（2026·广东广州·模拟预测）现代电路中，电容器、自感器、互感器扮演着非常重要的角色。如图所示，甲图是家用漏电保护装置图，其中“零序电流互感器”可视为闭合铁芯，正常用电时，火线和零线的电流等大反向；出现漏电时，零线与火线电流不相等，断路器吸起触头自动切断电源。图乙是测量储罐内绝缘液体的高度，工作时将开关S从a拨向b，电感L与电容C构成的回路中产生振荡电流，根据振荡电流频率判断液体深度。关于两个电路，下列说法正确的是（     ） A．图甲中正常用电时，互感器中磁通量随火线中电流变化而变化 B．图甲中增加互感器上的线圈匝数，可增加装置灵敏度 C．图乙中储罐内绝缘液体液面越高，电容器电容就越小 D．图乙中振荡电流的周期越小说明储罐内绝缘液体越多 26．（2026·天津河北·三模）如甲图，电流互感器可测量导线a中交变电流的通电情况。让a穿过闭合铁芯，铁芯上绕有多匝线圈，线圈和分析器组成闭合回路，忽略线圈内电流变化对a中电流的影响。分析器可显示流过分析器的电流随时间变化的波形。某次测量时，分析器显示的结果如乙图中的正弦波形，则（     ） A．分析器中电流的有效值为 B．分析器中电流的最大值为 C．导线a中电流的频率为100 Hz D．时导线a内电流达到极大值 27．（2026·湖南衡阳·模拟预测）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 28．（2026·吉林·模拟预测）（多选）电工使用如图（a）所示的钳形电表测量交流电流大小。图（b）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，钳形电表铁芯闭合后可视为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．不能把被测电流的零线和火线同时放进钳形电表的钳口内进行测量 B．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 C．交流电流表的示数是被测导线电流的500倍 D．交流电流表示数较小时，可将被测导线在铁芯上多绕几圈，再进行测量 ⏳题型05 理想变压器的动态分析 29．（2026·福建·三模）（多选）远距离输电的原理如图所示，升压变压器原线圈端电压保持不变，输电线总阻值r保持不变，两变压器匝数不变且均为理想变压器，若用户端输出功率变大，下列说法正确的是（　　） A．升压变压器副线圈的端电压变小 B．用户端电压变小 C．若用户端输出功率增大了，升压变压器输入功率也增大了 D．用户端功率占总功率的比例变小 30．（2026·新疆乌鲁木齐·二模）（多选）如图所示为模拟远距离输电的实验电路。交流电源的输出电压一定，两变压器可视为理想变压器。升压变压器的副线圈接入电路的匝数为n，滑动变阻器的接入电阻为r。若发现灯泡较暗，下列操作中可能使灯泡变亮的是（　　） A．保持r不变，增大n B．保持r不变，减小n C．保持n不变，增大r D．保持n不变，减小r 31．（2025·福建福州·三模）“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，模拟远距离高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器原、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，两个互感器原、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状态，则下列说法正确的是（　　） A．图中a为电流表，b为电压表 B．若电压表的示数为100V，电流表的示数为5A，则线路输送电功率为100kW C．若保持U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大 D．若保持U1和用户数不变，仅将滑片P下移，则U2减小 32．（2025·福建漳州·模拟预测）如图所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，R为滑动变阻器，所有电表均为理想电表。现将变阻器滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电压表的示数增大，则（    ） A．变阻器滑片是向下滑动的 B．电压表示数增大 C．电流表示数增大 D．电流表和示数之比不变 33．（2025·福建福州·模拟预测）（多选）图甲所示的装置是斯特林发电机，其工作原理图可以简化为图乙。已知矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度ω绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，的发热功率增大 B．线框在图示位置时，电压表的示数为0 C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为 D．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为 34．（2025·山东枣庄·二模）（多选）如图所示，一矩形线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，通过电刷与理想变压器相连。已知线框的匝数匝，面积，总电阻，角速度，理想变压器原、副线圈的匝数比为，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，电表均为理想电表，电压表、电流表的示数分别为50V、2A．下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场的磁感应强度 B．匀强磁场的磁感应强度 C．线框转动的角速度增大时，理想变压器的输入功率一定增大 D．处温度升高时，电流表的示数变大，电压表的示数不变 35．（2025·福建莆田·二模）（多选）如图，电阻不计、匝数为N的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'匀速转动。理想变压器的原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。当线圈以角速度ω匀速转动、滑动变阻器的阻值为R时，电压表的示数为U，则（　　） A．电流表的示数为 B．穿过线圈的磁通量的最大值为 C．滑动变阻器滑片向下滑动时，变压器的输入功率减小 D．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈产生电动势的瞬时表达式为 ⏳题型06 远距离输电 36．（2026·福建福州·模拟预测）随着节能减排的推进，水力发电站将代替部分火力发电站而成为发电主力。某水电站的电能输送示意图如图甲所示，升压变压器原、副线圈的匝数比为，升压变压器原线圈输入电压随时间的变化规律如图乙所示，降压变压器的副线圈电压为220V，发电机的输出功率为110kW，升压、降压变压器均为理想变压器，两者之间的输电线路的总电阻为4.4Ω，升压变压器副线圈的输出电压为_______V，降压变压器原线圈的输入电压为_______V，降压变压器原、副线圈的匝数比为_____，用户消耗的电功率为_______kW。 37．（2026·福建泉州·三模）特高压输电是我国“西电东送”战略的核心技术支撑。图示为某实验小组模拟特高压输电简化电路，发电机输出稳定正弦交变电压，输电线路总电阻为，两变压器视为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数分别用、表示，用户端所接电阻的阻值用表示。下列说法正确的是（　　） A．若仅增大，消耗的功率减少 B．若仅增大，消耗的功率不变 C．若仅增大，消耗的功率增大 D．若仅增大，消耗的功率不变 38．（2026·福建宁德·二模）（多选）光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”、“碳中和”提供了强劲引擎。如图甲所示，某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图乙所示的正弦式交流电，再经过理想变压器升压后，通过输电线输送到变电站，输电线的等效电阻为。若理想变压器的输入功率为，输出电压为，下列说法正确的是（　　） A．图乙所示交流电电压的瞬时值表达式为 B．输电线上损失的电压为 C．变压器原、副线圈匝数比为 D．变压器原线圈中的电流为 39．（2026·福建莆田·二模）（多选）如图，某光伏发电站输出频率为的交流电，经理想升压变压器升压后，通过总电阻的线路输送到电动汽车充电站，经原、副线圈匝数比为的理想降压变压器降压后给充电桩供电（系统带有输出稳压装置，图中未画出）。每台充电桩输入电压为，输入电流为，则（　　） A．充电桩输入的交流电周期为 B．只有一台充电桩工作时，输电线损耗的功率为 C．工作的充电桩越多，输电线损耗的电压越小 D．10台充电桩同时工作时，降压变压器输出功率为 40．（2025·福建泉州·一模）（多选）如图，某实验小组在研究远距离输电时，由于输电线太长，他们将导线卷成相同的八卷来代替输电线路，其中理想变压器T1与学生电源相连，理想变压器T2与灯泡相连，保持电源的输出电压不变。若更换灯泡后，测得输电线中的电流变大，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电流变大 B．灯泡的电流变小 C．T2的输入电压变大 D．T2的输入电压变小 41．（2025·福建三明·三模）某发电厂采用110kV高压向远方城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（　　） A．440 kV B．220 kV C．55 kV D． 42．（2025·福建龙岩·二模）（多选）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 重难·创新演练 设题创新:试题贴近生活实际，以家用供电、小型发电设备作为命题情境，把变压器模型和远距离输电场景结合。改变传统简单模型，设置原线圈串联分压电阻、多副线圈的变式，打破直接套用匝数比例的固有套路。部分题目结合图像给出信息，不再单纯数字运算，侧重逻辑推导。远距离输电考题会改变升压降压条件，辨析提升电压对损耗的影响。弱化机械套公式，刻意设置因果类干扰选项，考查物理逻辑，实现对模型迁移能力的考查。 1．（2025·福建福州·三模）电蚊拍利用高压电击网来击杀蚊虫，原理如图所示，将稳恒直流电源的3V电压通过高频转换器转变为交变电压u=3sin10000πt(V)，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电击网电压可达2400V。下列说法正确的是（     ） A．该变压器是降压变压器 B．交流电压表的示数为3V C．电击网上的高频电压的频率为5000Hz D．去掉高频转换器电蚊拍仍能正常工作 2．（2025·福建福州·模拟预测）如图所示为电吹风的电路图，为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种状态。电源为交流电，理想变压器原、副线圈的匝数分别是和，小风扇的额定电压为，下列说法正确的是（　　） A．电吹风的触片位于位置时吹冷风 B．电吹风的触片位于位置时吹热风 C．变压器原副线圈的匝数比为 D．变压器原副线圈的匝数比为 3．（2025·福建厦门·二模）（多选）如图甲所示，黑光灯利用发出的紫外线引诱蚊虫飞进高压电网来消灭蚊虫，其内部高压电网的工作电路如图乙所示。正弦交流电通过变压器产生高压，已知变压器可视为理想变压器，原线圈匝数为，副线圈匝数为，高压电网相邻极板间瞬时电压不低于1000V时可杀灭蚊虫，则（　　） A．仅减小相邻两极板间的距离，两极板间的电压不变 B．仅减小相邻两极板间的距离，两极板间的电压增大 C．原副线圈匝数比满足 D．原副线圈匝数比满足 4．（2025·广东·模拟预测）某吹风机内部的简化电路图如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，已知当开关K断开时变压器副线圈中的电流I随时间t的变化图像如图乙所示，电动机两端的电压为。当开关K闭合后，原线圈的输入功率变为原来的3倍。下列说法正确的是（　　） A．原线圈中电流的周期为0.04s B．当开关K断开时，原线圈的输入功率为 C．定值电阻R的阻值为 D．当开关K闭合后，副线圈的输出电压变大 5．（2024·福建泉州·一模）（多选）交流发电机供电模型如图所示，矩形闭合导线框abcd处于匀强磁场中，与原、副线圈匝数比为k的理想变压器相连，变压器副线圈接有一只小灯泡。线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，初始时刻线框平面与磁场方向平行。已知小灯泡的实际功率为P，不计线框、输电线路的电阻，不考虑灯丝电阻随温度变化。下列说法正确的是（　　） A．初始时刻穿过线框的磁通量最大 B．初始时刻线框产生的感应电动势最大 C．若角速度变为，则小灯泡的实际功率为 D．若匝数比变，则小灯泡的实际功率 6．（2024·福建龙岩·模拟预测）（多选）某兴趣小组在校园内进行科学小实验，实验场地所处的磁场可视为方向竖直向下，大小的匀强磁场，兴趣小组使长为3m、宽为1m、匝数为100的金属线框以角速度匀速转动，再利用原、副线圈匝数比为1:100的理想变压器使“12V，9W”电风扇正常工作，线框及电线电阻不计，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．当线框平面与地面平行时产生的电动势为0 B．电风扇的内阻为16Ω C．为了使电风扇能正常工作，需把电风扇与一个阻值的电阻串联 D．金属线框感应电动势的峰值为0.15V 7．（2024·福建宁德·模拟预测）（多选）匝数、电阻的线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过线圈的磁通量变化图像如图（a）所示。线圈通过电刷与变压器相连接如图（b）所示，为电阻箱，为定值电阻，变压器为理想变压器，导线电阻不计，电压表、电流表均为理想电表，取。则下列说法有误的是（　　） A．线圈转动产生的电动势的有效值为25V B．当时，电流表示数为零 C．当增大阻值时，副线圈两端电压变大 D．当增大阻值时，电压表示数变小 8．（2024·福建福州·模拟预测）如图所示，教学用的可拆变压器有两个线圈A、B，线圈匝数已经无法分辨。为测定A、B两线圈的匝数，某同学进行了如下操作。他先把线圈B接到一低压交流电源上，线圈A连接交流电压表，测得线圈A的输出电压为48V。再将电源和电压表交换位置，此时电压表的示数为3V。然后拆下线圈B，在线圈B原有匝数的基础上，用漆包线加绕20匝，发现电压表的示数变为3.3V。若可拆变压器可看成理想变压器，则线圈A的匝数为（　　） A．3200 B．800 C．200 D．50 9．（2025·江西·模拟预测）某发电厂输电示意图如图所示，发电厂的输出电压为，输电线的等效电阻为，理想降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，用户处的电压为，图中电流表为理想交流电表，则电流表的示数为（　　） A． B． C． D． 10．（2025·福建漳州·模拟预测）2024年10月31日，全球海拔最高的我国大唐八宿风电站正式并网发电。若输电线路示意图如图所示，风力发电机输出的正弦式交变电压为U1，输出功率为P0，输电线总电阻为r，用户端的电压为U4，两变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，则（　　） A．用户端的电压 B．用户端的功率 C．输电线中的电流 D．输电线上损失的电压为 真题·实战演练 高频考点：理想变压器电压与匝数的关系属于高频考点，电压由匝数和输入电压决定，与负载无关。动态负载变化分析反复考查，理清输出决定输入的逻辑顺序。多副线圈不能套用电流匝数反比，要依靠功率守恒求解，是高频易错点。远距离输电中输电线功率损耗、电压损耗计算经常出现，分清输电电压和导线损失电压。考题全部使用有效值计算功率。多以 46 分选择题出现，常见错误选项大多颠倒原副线圈物理量的决定关系，是选择题主要设错角度。 1．（2025·福建·高考真题）在图(a)所示电路中，理想变压器原、副线圈匝数比4：1，电阻的阻值是的2倍，电压表为理想电压表。若原线圈输入如图(b)所示的正弦交流电，则（　　） A．交流电周期为2.25s B．电压表示数为12V C．流经副线圈的电流是流经R1的2倍 D．变压器的输入、输出功率之比为4：1 2．（2022·福建·高考真题）（多选）某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“  ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　） A．与一样亮 B．比更亮 C．上消耗的功率比的大 D．上消耗的功率比的小 3．（2021·福建·高考真题）某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（　　） A．A1增大，V2不变，V3增大 B．A1增大，V2减小，V3增大 C．A2增大，V2增大，V3减小 D．A2增大，V2不变，V3减小 4．（2015·福建·高考真题）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2 。在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为（　　） A． B． C． D． 5．（2014·福建·高考真题）如图所示为模拟远距离输电实验电路图，两理想变压器的匝数，四根模拟输电线的电阻、、、的阻值均为R，、为相同的理想交流电流表，、为相同的小灯泡，灯丝电阻，忽略灯丝电阻随温度的变化当A、B端接入低压交流电源时（　　） A．、两表的示数相同 B．、两灯泡的亮度相同 C．消耗的功率大于消耗的功率 D．两端的电压小于两端的电压 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $