變壓器及遠(yuǎn)距離輸電（學(xué)生版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)（新高考）

第46講變壓器遠(yuǎn)距離輸電

——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之精細(xì)講義系列

州①

考點(diǎn)1理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用

考點(diǎn)2理想變壓器的動態(tài)分析

考點(diǎn)3幾種常用的變壓器

考點(diǎn)4遠(yuǎn)距離輸電問題

套基礎(chǔ)即識勤軍疝

變壓器原理

i.構(gòu)造和原理(如圖所示)

(1)主要構(gòu)造：由原線圈、副線圈和閉合鐵芯組成.

(2)工作原理：電磁感應(yīng)的互感現(xiàn)象.

2.理解變壓器的基本關(guān)系式

(1)功率關(guān)系：尸人=尸由.

L7in\

(2)電壓關(guān)系：一=一,若孫＞犯，為降壓變壓器，若孫＜〃2,為升壓變壓器.

Uim

_/]H2

(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，一=一；有多個(gè)副線圈時(shí)，rji=ui+r/+...+ui.

hn\2233nn

二.遠(yuǎn)距離輸電

1.電路損失

(1)功率損失：設(shè)輸電電流為/,輸電線的電阻為此則功率損失為AP：72凡

(2)電壓損失：AU=IR.

減小功率損失和電壓損失，都要求提高輸電電壓，減小輸電電流.

2.降低損耗的兩個(gè)途徑

(1)一個(gè)途徑是減小輸電線的電阻.由電阻定律R="-可知，在輸電距離一定的情況下，為減小

S

電阻，應(yīng)當(dāng)用電阻率小的金屬材料制造輸電線.此外，還要盡可能增加導(dǎo)線的橫截面積.

(2)另一個(gè)途徑是減小輸電導(dǎo)線中的電流，由P=/U可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，提高電壓可以減

小輸電電流.

應(yīng)考點(diǎn)剖析理重點(diǎn)

考點(diǎn)1：理想變壓器基本規(guī)律的應(yīng)用

1.理想變壓器的基本特點(diǎn)

(1)無漏磁，故原、副線圈中的①、相同.

(2)線圈無電阻，因此無壓降，U=E=n—.

加

UA0

(3)根據(jù)一=—得,套在同一鐵芯上的線圈，無論是原線圈，還是副線圈，該比例都成立，則有

n

U1_U2_U3_

n\mm

2.理想變壓器的基本關(guān)系

功率關(guān)系原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，即尸\=p由

Uin\

原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即一=一,與副線圈的個(gè)

電壓關(guān)系U1772

數(shù)無關(guān)

/]幾2

①只有一個(gè)副線圈時(shí)：一=一

電流關(guān)系hm

②有多個(gè)副線圈時(shí)：由尸入=尸出得U^=U2I2+U3I3+...+

UnIn或I\n\=/2〃2+，3〃3+…+/”％.

頻率關(guān)系fi=f2,變壓器不改變交流電的頻率

△劃量點(diǎn)(?)

1.理想變壓器的制約關(guān)系

"2

原線圈電壓和匝數(shù)比決定副線圈電壓。2,U2=~Ui

?1

副線圈的輸出功率尸1fc決定原線圈的輸入功率P入，P^=Pi.

ni

副線圈電流，2和匝數(shù)比決定原線圈電流A,h=—I

m2

2.含有多個(gè)副線圈的變壓器

計(jì)算具有兩個(gè)或兩個(gè)以上副線圈的變壓器問題時(shí)，需注意三個(gè)關(guān)系：

竺_色_竺__Un

電壓關(guān)系：

mn2mnn

功率關(guān)系：P1=P2+P3+P4+...+Pn

n

電流關(guān)系：n\I\—n^I^+3h+W4A+...+nnIn

劃重盍軍

:盒

【考向1】（2024?湖南常德?一模）如圖甲所示的交變電路中，變壓器可看作理想變壓器，燈泡和電

動機(jī)的額定電壓相等，當(dāng)原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電壓時(shí)，燈泡剛好正常發(fā)光，電動機(jī)也

剛好正常工作。已知電動機(jī)的內(nèi)阻r=0.1。，電動機(jī)的額定功率為2W、效率為80%,燈泡正常發(fā)光

時(shí)電阻為0.5。。下列說法正確的是（）

A.燈泡的額定電壓為IVB.原、副線圈的匝數(shù)比為11：1

C.原線圈中的電流為5.5AD.燈泡中的電流1s內(nèi)方向改變50次

【考向2】（多選）（2024?廣西?二模）下圖是一款小型電鉆及其簡化電路圖，它由變壓器及電動機(jī)兩

部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器。電動機(jī)的內(nèi)阻為1。，額定電壓為16V,額定電流為2.2A。當(dāng)變壓

器輸入電壓為220V的正弦交流電時(shí)電鉆正常工作，下列說法正確的是（）

A,變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比是55:4

B.變壓器原線圈電流的最大值為（M6A

C.變壓器的輸入功率為35.2W

D.電動機(jī)的效率約為73%

【考向3】（多選）。024?廣東佛山?二模）小明同學(xué)用漆包線和鐵釘繞制了一個(gè)如圖所示簡易變壓器,

初級線圈匝數(shù)%=400匝，接入正弦交流電a=8?sinl007rt（V）。次級線圈匝數(shù)的=1。。匝，其兩端

并接著兩只極性相反發(fā)光二極管LED（單向?qū)щ姡?，此LED兩端電壓超過2.1V就會導(dǎo)通被點(diǎn)亮。忽

略鐵釘漏磁，下列說法正確的是（）

AB

g

〃

O?

I

L

?5

初

如

W2tBi

A.圖中電壓表示數(shù)為8VB.兩只LED都不能被點(diǎn)鳧

C.每只LED閃光頻率/=50HzD.LED兩端電壓峰值Um=?V

【考向4】（多選）（2024?江西鷹潭?二模）一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻％：&十3

=1:8:12,當(dāng)U為如圖乙所示正弦式交流電源時(shí)，理想交流電壓表示數(shù)為30V,則該變壓器原、副

線圈匝數(shù)比可設(shè)計(jì)為（）

A.1:10B.2:5C.1:2D.3:5

【考向5】（多選）（2024?湖北?三模）如圖所示為理想變壓器，已知外=100匝，2=30匝。電阻

%=8。，&=。36。，7?3=2.56。。電源為理想交流電源。開關(guān)Si閉合S?斷開時(shí)7?2的電功率和開

關(guān)S2閉合Si斷開時(shí)向的電功率相等。則線圈幾3的匝數(shù)可能為（）

痂考點(diǎn)看洲斤理重點(diǎn)

考點(diǎn)2:理想變壓器的動態(tài)分析

常見的理想變壓器的動態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況.

1.匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)

Uin\

(1)5不變，根據(jù)一=一，輸入電壓決定輸出電壓。2,不論負(fù)載電阻A如何變化，S不

thni

變.

(2)當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，A變化，輸出電流，2決定輸入電流A,故人發(fā)生變化.

(3)/2變化引起尸2變化，P1=P1,故Pl發(fā)生變化.

邊不變，負(fù)載R變化

mm

圖甲圖乙

2.負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)

(1)5不變，一發(fā)生變化，故。2變化.

m

(2)尺不變，氏變化，故A發(fā)生變化.

⑶根據(jù)2=一，尸2發(fā)生變化，再根據(jù)丹=尸2,故P變化，Pl=U/i,U1不變，故/1發(fā)生變

R

化.

△劃重點(diǎn)(O)

(1)分析該類問題的一般思維流程是:

31_%I1

Pi=iQ

〃?工〃rnT

3-------u--------工-----4-------------

▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼▼?▼▼?一▼▼▼?「▼▼▼P▼▼▼飛

劃重點(diǎn)，

一含

工有向強(qiáng)磔

【考向6】（2024?遼寧葫蘆島?二模）如圖所示，矩形線圈仍cd與理想變壓器原線圈組成閉合電路,

副線圈接一定值電阻。矩形線圈仍〃在有界勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的be邊勻速轉(zhuǎn)動，磁場只分

布在be邊的左側(cè)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3,線圈的匝數(shù)為N,轉(zhuǎn)動的角速度為3,成邊的長度

為打，曲邊的長度為燈，線圈電阻不計(jì)。假設(shè)從如圖所示位置開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是（）

A.矩形線圈中產(chǎn)生的是正弦式交變電流

B.原線圈兩端電壓的有效值為‘MB；也3

C.若僅增大線圈的轉(zhuǎn)速，則通過定值電阻的電流減小

D.若僅增大變壓器副線圈的匝數(shù)，則定值電阻的電功率增大

【考向7】在勻強(qiáng)磁場中有一電阻忽略不計(jì)的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦

交流電的感應(yīng)電動勢e隨時(shí)間/的變化如圖甲所示，把該交流電輸入到圖乙中理想變壓器的/、8兩

端。已知尺，為熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而減小），R為定值電阻，圖中各電表均為理想電表。

B.圖甲中f=2x10-2s時(shí)，穿過線圈的磁通量最大

C.4處溫度升高后，電壓表Vi與V2示數(shù)的比值不變

D.4處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小

【考向8】（多選）在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比為：2n3=4:2:1,定值電阻Ri=4Q,

R2=R3=l^l,滑動變阻器R的最大阻值為3Q。在c、d兩端輸入正弦式交流電，電壓的表達(dá)式為

u=10V2sinl007rt（V）o當(dāng)滑片P從a端滑到6端的過程中，下列說法正確的是（）

A.電阻7?3的功率一直增大

B.電流表示數(shù)的最小值為為

C.當(dāng)滑片P處在a端與6端的中點(diǎn)時(shí)，整個(gè)電路的功率達(dá)到最大

D.理想變壓器的最大輸出功率為6.25W

【考向9】（多選）（2024?四川南充?三模）在圖甲的電路中，交變電源電壓〃隨時(shí)間:按正弦規(guī)律變

化如圖乙。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：3,電阻4=4。，七=18。，滑動變阻器舄的最大阻

值為20。。下列說法正確的是（）

A.原線圈兩端電壓有效值為26V

B.滑片P從上向下移動時(shí)，必的功率逐漸增大

C.副線圈中電流方向每秒鐘改變25次

D.當(dāng)必=18。時(shí)，變壓器的輸出功率最大

【考向10］如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,原線圈輸入的交流電壓瞬時(shí)值的表

達(dá)式為a=220V^sinl00m；（V）,定值電阻必的阻值為10Q,電阻箱治的初始阻值為20。，燈泡L

阻值恒為20。，電流表的內(nèi)阻不計(jì)。下列說法正確的是（）

旦

u

J（（A）

A.原線圈中的電流方向每秒鐘改變50次

B.原副線圈磁通量變化率之比為2:1

C.電流表示數(shù)為4.4A

D.當(dāng)&=了。時(shí)，副線圈功率達(dá)到最大

【考向11】（多選）（2024?河北?三模）如圖所示，理想變壓器原線圈接e=100V^sin（100兀t）V的交

流電，原、副線圈匝數(shù)比沏:物=2:5,已知定值電阻r=16。、&=25Q,R是滑動變阻器，電壓表

和電流表均為理想交流電表，以下說法正確的是（）

A.R=75Q時(shí)，理想變壓器的輸出功率最大

B.理想變壓器的最大輸出功率為Pm=165.25W

C.理想變壓器的輸出功率最大時(shí)，電流表的示數(shù)為1A

D.R=125C時(shí)，滑動變阻器消耗的功率最大

痂考點(diǎn)剖析理重點(diǎn)

考點(diǎn)3:幾種常用的變壓器

1.自耦變壓器——調(diào)壓變壓器。

如圖所示，鐵芯上只繞一個(gè)線圈，低壓線圈是高壓線圈的一部分，既可以作為升壓變壓器使用,

也可以作為降壓變壓器使用，如圖甲（降壓作用）、乙（升壓作用）所示

N①Uim

規(guī)律：自耦變壓器只有一個(gè)線圈，每匝線圈產(chǎn)生的電動勢片=—相同，故一=一成立.通過自耦

MUlH2

變壓器，可以從零至最大值連續(xù)調(diào)節(jié)所需電壓，與分壓器類似，可以通過滑片尸來調(diào)節(jié)副線圈的匝

數(shù)，可以判斷輸出電壓的情況.

2.互感器

⑴電壓互感器：并在被測電路中，實(shí)質(zhì)是降壓變壓器，可以把高電壓變成低電壓，故原線圈匝

數(shù)大于副線圈匝數(shù)"2.如圖丙所示.

（2）電流互感器：串在被測電路中，實(shí)質(zhì)是升壓變壓器，可以把大電流變成小電流，故原線圈匝

數(shù)句小于副線圈匝數(shù)”2.如圖丁所示.

T

交流電壓表和交流電流表都有一定的測量范圍，不能直接測量高電壓和大電流.互感器是利用變

壓器的原理將不能直接測量的高電壓和大電流轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流后再進(jìn)行測量.

一含

i4四姆I：

【考向12】（2024?福建三明?一模）如圖，Li、L2是高壓輸電線，圖中兩電表示數(shù)分別是220V和

10A,已知甲圖中原副線圈匝數(shù)比為100：1,乙圖中原副線圈匝數(shù)比為1：10,則（）

Li—?--------------------------------------------

--------------------

甲乙

A.甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為2200V

B.甲圖是電流互感器，輸電電流是100A

C.乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000V

D.乙圖是電流互感器，輸電電流是100A

【考向13】（2024?江西?二模）為實(shí)時(shí)監(jiān)測高壓輸電線的電壓和電流，需要測量出輸電線上的電壓和

電流的大小。因高壓輸電線的電壓和電流很大，可采用互感器進(jìn)行測量。如圖所示，電壓互感器Ki

和電流互感器K2分別連接在高壓線上，設(shè)兩個(gè)互感器的原、副線圈的匝數(shù)比分別為七、k2,兩個(gè)互

感器所連的電表的示數(shù)分別為。、b,則高壓輸電線的電壓和電流分別為（）

A.g,bk2B.kra,*C.卷kraD.bk2,一

【考向14】（2024?貴州?一模）如圖，一理想自耦變壓器原線圈的匝數(shù)為的=400匝，滑片P可在原

線圈上面上下移動，從而改變副線圈的匝數(shù)n2,電路中的定值電阻h=150。，/?2=30。，交流電壓

表、電流表均為理想電表，當(dāng)從變壓器的左端接入&=180或sinlOOTit（V）交流電源時(shí)，滑片P移動

到某一位置，電壓表Vi與電壓表V2的示數(shù)均為30V,下列說法正確的是（）

A.副線圈的匝數(shù)為電=80匝

B.電流表的示數(shù)為回

C.%消耗的電功率為12W

D.若把滑片P向上滑，則流經(jīng)的電流頻率會大于50Hz

【考向15］如圖（b）所示是一種理想自耦變壓器示意圖，線圈繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上，P3是可

移動的滑動觸頭，/、3端與滑動變阻器R1串聯(lián)后接正弦交流電源，輸出端接燈泡L和滑動變阻器

R2,Pl、P2為滑動變阻器的滑片。當(dāng)開關(guān)s閉合，輸入端接電壓如圖（a）所示，Pl、P2、P3處于

如圖所在的位置時(shí)，燈泡L能正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

B.N8兩端電壓有效值為220V

C.若保持P2和P3不變，僅將Pi向左移動，L將變暗

D.若將Pi移至最左端，移動「2的同時(shí)轉(zhuǎn)動03,L亮度保持可能不變

位考點(diǎn)剖析理重點(diǎn)

考點(diǎn)4:遠(yuǎn)距離輸電問題

1.遠(yuǎn)距離輸電的處理思路

對高壓輸電問題，應(yīng)按'發(fā)電機(jī)一升壓變壓器-遠(yuǎn)距離輸電線一降壓變壓器一用電器“，或按從‘用

電器”倒推到“發(fā)電機(jī)”的順序一步一步進(jìn)行分析.

2.遠(yuǎn)距離高壓輸電的幾個(gè)基本關(guān)系(以下圖為例)

Pi

升壓變壓器降壓變壓器

⑴功率關(guān)系：尸1=P2,尸3=尸4,02=尸損+尸3?

「一一二，▼UiMh,U31t314

(2)電壓、電流關(guān)系：一,—,U2=AU+3,，2=，3=/線.

thni7iU4n4h

〃—一、尸2尸3S—S

(3)輸電電流：/線=一=一=----------.

SSA線

(4)輸電線上損耗的電功率：尸損=/線AU=1線A線=(三了尺線

當(dāng)輸送功率一定時(shí)，輸電電壓增大到原來的〃倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的不.

n2

△劃里點(diǎn)(?)

□A17L2O線

(1)輸電線上電壓損失和輸送電壓不能混用，如尸冊=\UI=---------=—=IU線(AL7或［/線指輸電

RR

線電阻上的電壓降），尸叔=（￡）2R（。指輸送總電壓）.

⑵輸電過程的電壓關(guān)系：

廠輸電線損失電壓

〃出=u損+u用

J降壓變壓器原線圈電壓

「升壓變壓器副線圈電壓

（3）輸電過程功率的關(guān)系:

他

I。出

P損線

nIV

P損=4

劃重點(diǎn)￥

一盒

片空胞繆斯

【考向16]（2023?浙江紹興?二模）特高壓是指±800kV及以上的直流電和1000kV及以上的交流電

的電壓等級，該技術(shù)具有輸送容量大、距離遠(yuǎn)、效率高和損耗低等優(yōu)越性，是世界上最先進(jìn)的輸電

技術(shù)之一。保證輸電功率不變的情況下將輸電電壓從交流500kV的超高壓變?yōu)榻涣鱨OOOkV的特高

壓，在兩次輸電過程中，下列說法正確的是（）

A."lOOOkV”指的是交流電的峰值

B.輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?倍

c.輸電線上的電能損耗降為原來的;

D.用戶獲得的功率一定為原來的4倍

【考向17】（2024?山西運(yùn)城?二模）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，已知升壓變壓器原、副線圈的

匝數(shù)分別為小和的，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為的和n4,輸電線上的電阻為R，變壓器均

為理想變壓器，若保持發(fā)電廠的輸出電壓4不變，當(dāng)輸電線上電流上減少△/時(shí)，則用戶端的電壓增

加（）

A

Rr

g

發(fā)1—

電.a

%-

廠

升壓變壓器降壓變壓器

710九4niJlo九1九4

A.-MRB.-MRC.—△//?D.—△//?

八4九3九2九4^2n3

【考向18】（2024?寧夏吳忠?二模）如圖所示為高壓輸電電路圖，發(fā)電站輸送的電壓為a=UmSin

507Tt,變壓器為理想變壓器。將兩個(gè)相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠(yuǎn)距離輸電線路的前后端，

電流互感器接入遠(yuǎn)距離輸電線路。電壓互感器的原副線圈匝數(shù)比為k：l,電流互感器的原副線圈匝數(shù)

比為1：%且k>100。高壓輸電線路正常工作時(shí)，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為力、U2,電流互

感器的示數(shù)為/。則（）

發(fā)

電

站

A.用戶使用的電流是頻率為50Hz的交流電

B.該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電阻為k空瀉

C.該遠(yuǎn)距離輸電線路上損耗的功率為&）

D.該遠(yuǎn)距離輸電線路上的電流為《

【考向19】（多選）（2024?山東煙臺?二模）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的電路模擬研究遠(yuǎn)距離輸電。

圖中交流電源電壓為U=6V,定值電阻為R=20。，小燈泡L的規(guī)格為，6V3.6W"，接通電路調(diào)節(jié)兩

個(gè)變壓器，使小燈泡始終以額定功率工作，此時(shí)理想變壓器0原副線圈的匝數(shù)比為￡=的，理想變

壓器72原副線圈的匝數(shù)比為￡=七。則下列說法中正確的是（)

A.A和的的乘積小于1

B.的越大電路的輸電效率越高

C.若七=6,則R上消耗的功率為0.2W

D.若?=6,則變壓器門的輸出電壓為38V

【考向20】（多選）（2023?陜西寶雞?二模）如圖所示，為某小型發(fā)電站的輸電示意圖.發(fā)電站的輸

出功率為Pi=200kW,經(jīng)升壓變壓器升壓后，輸出電壓為IX10”,發(fā)電站到用戶的輸電線總電阻

為r=10O,經(jīng)過降壓變壓器給一居民小區(qū)供電.已知變壓器均為理想變壓器，下列說法正確的是

（）

升

降

輸電線

壓

壓

發(fā)

變

變

電用

壓

壓

站戶

器

器

A.輸電線路中的電流為100A

B.用戶獲得的功率為4kW

C.若發(fā)電站的輸出電壓減半，線路損耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?倍

D.若用戶所需電壓為220V,則降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為490:11

【考向21］（多選）（2024?山東日照?二模）我國能源分布很不均勻，遠(yuǎn)距離大容量輸電有著特別重

要的意義。遠(yuǎn)距離高壓交流輸電的示意圖如圖所示，升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器，降

壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為小輸電線的總電阻為八U、/分別表示電壓表V、電流表A的示

數(shù)，輸入電壓為保持不變。下列說法正確的是（）

A.若僅閉合開關(guān)S,則U減小

B.若僅閉合開關(guān)S,則。增大

C.僅增大&，則U減小

D.僅增大7?2,若V的示數(shù)變化為AU,A的示數(shù)變化為△/,貝什=|詈卜2

-第1森超搽喝規(guī)范結(jié)

【真題1】（2024?北京?高考真題）如圖甲所示，理想變壓器原線圈接在正弦式交流電源上，輸入電

壓〃隨時(shí)間/變化的圖像如圖乙所示，副線圈接規(guī)格為“6V,3W”的燈泡。若燈泡正常發(fā)光，下列說

法正確的是（）

A.原線圈兩端電壓的有效值為24或V

B.副線圈中電流的有效值為0.5A

C.原、副線圈匝數(shù)之比為1：4

D.原線圈的輸入功率為12W

【真題2］（2024?湖南?高考真題）根據(jù)國家能源局統(tǒng)計(jì)，截止到2023年9月，我國風(fēng)電裝機(jī)4億千

瓦，連續(xù)13年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風(fēng)電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實(shí)驗(yàn)小組模擬風(fēng)力發(fā)

電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，升、降壓變壓器均為理

想變壓器，輸電線路上的總電阻可簡化為一個(gè)定值電阻Ro。當(dāng)用戶端接一個(gè)定值電阻R時(shí)，Ro上消

A.風(fēng)速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則心上消耗的功率為4尸

B.輸電線路距離增加，若&阻值增加一倍，則&消耗的功率為4尸

C.若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則刷上消耗的功率為8P

D.若在用戶端再并聯(lián)一個(gè)完全相同的電阻R,則凡上消耗的功率為6尸

【真題3】（2024?浙江?高考真題）如圖為某燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出a=5sin

1007rt（V）的交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為的和電的變壓器升壓至峰值大于10kV,就會在打火針

和金屬板間引發(fā)電火花，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。下列正確的是（）

金

轉(zhuǎn)

“2「屬

換

板

器打火針

A-V-----

Hi20000

%1

R-<----

九22000

C.用電壓表測原線圈兩端電壓，示數(shù)為5V

D.副線圈輸出交流電壓的頻率是100Hz

【真題4】（2023?山東?高考真題）某節(jié)能儲能輸電網(wǎng)絡(luò)如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓U/=250V,輸

出功率500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比〃3：%=50：1,輸電線總電阻7?=62.5。。其余線路電阻不計(jì),

用戶端電壓S=220V,功率88kW,所有變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）

A.發(fā)電機(jī)的輸出電流為368AB.輸電線上損失的功率為4.8kW

C.輸送給儲能站的功率為408kWD.升壓變壓器的匝數(shù)比為：n2=1：44

【真題5］（多選）（2023?天津?高考真題）“西電東送”是我國重要的戰(zhàn)略工程，從西部發(fā)電廠到用電

量大的東部區(qū)域需要遠(yuǎn)距離輸電。圖為遠(yuǎn)距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器Ti和降壓變壓器均

為理想變壓器，％的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，R為輸電導(dǎo)線的電阻，T2的副線圈并

聯(lián)多個(gè)用電器，下列說法正確的是（）

7；T2??…

A.0輸出電壓等于輸入電壓

B.1輸出功率大于輸入功率

C.用電器增多后，尺消耗的功率減小

D.用電器增多后，的輸出電壓降低

【真題6］（多選）（2024?全國?高考真題）如圖，理想變壓器的副線圈接入電路的匝數(shù)可通過滑動觸

頭7調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動變阻器尺、定值電阻Ro和％、開關(guān)S。S處于閉合狀態(tài)，在原線圈電

壓外不變的情況下，為提高%的熱功率，可以（）

A.保持T不動，滑動變阻器R的滑片向/■端滑動

B.將T向6端移動，滑動變阻器R的滑片位置不變

C.將T向。端移動，滑動變阻器R的滑片向一端滑動

D.將7向6端移動，滑動變阻器尺的滑片向e端滑動

【真題7］（多選）（2024?海南?高考真題）電動汽車充電站變壓器輸入電壓為10kV,輸出電壓為

220V,每個(gè)充電樁輸入電流16A,設(shè)原副線圈匝數(shù)分別為的、n2,輸入正弦交流的頻率為50Hz,則

下列說法正確的是（）

充

電

樁

A.交流電的周期為0.02s

B.原副線圈匝數(shù)比n1：兀2=11：500

C.輸出的最大電壓為220V

D.若10臺充電樁同時(shí)使用，輸入功率為35.2kW

【真題8］（2024?上海?高考真題）自行車發(fā)電照明系統(tǒng)

某自行車所裝車燈發(fā)電機(jī)如圖（。）所示，其結(jié)構(gòu)見圖（6）。繞有線圈的匚形鐵芯開口處裝有磁鐵。

車輪轉(zhuǎn)動時(shí)帶動與其接觸的摩擦輪轉(zhuǎn)動。摩擦輪又通過傳動軸帶動磁鐵一起轉(zhuǎn)動，從而使鐵芯中磁

通量發(fā)生變化。線圈兩端c、d作為發(fā)電機(jī)輸出端。通過導(dǎo)線與標(biāo)有“12V,6W”的燈泡Li相連。當(dāng)車

輪勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，發(fā)電機(jī)榆出電壓近似視為正弦交流電。假設(shè)燈泡阻值不變，摩擦輪與輪胎間不打滑。

(a)(b)

8.在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過90。的過程中

（1）通過Li的電流方向（在圖中用箭頭標(biāo)出）;

（2）Li中的電流

A.逐漸變大B.逐漸變小C.先變大后變小D.先變小后變大

9.若發(fā)電機(jī)線圈電阻為2Q,車輪以某一轉(zhuǎn)速〃轉(zhuǎn)動時(shí)，Li恰能正常發(fā)光。將Li更換為標(biāo)有“24V,

6W”的燈泡L2，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速仍為n時(shí)

（1）L2兩端的電壓___

A.大于12VB.等于12VC.小于12V

（2）L2消耗的功率

A.大于6WB.等于6WC.小于6W

10.利用理想變壓器將發(fā)電機(jī)輸出電壓變壓后對標(biāo)有“24V,6W”的燈泡供電，使燈泡正常發(fā)光，變

壓器原、副線圈的匝數(shù)比的：電=1:2,該變壓器原線圈兩端的電壓為V。

11.在水平路面騎行時(shí)，假設(shè)騎車人對自行車做的功僅用于克服空氣阻力和發(fā)電機(jī)阻力。已知空氣

阻力與車速成正比，忽略發(fā)電機(jī)內(nèi)阻。

（1）在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機(jī)輸出電壓“隨時(shí)間/變化的關(guān)系可能為—

（2）無風(fēng)時(shí)自行車以某一速度勻速行駛，克服空氣阻力的功率Pf=30W,車燈的功率為PL=4W。

為使車燈的功率增大到P'L=6W,騎車人的功率P應(yīng)為

確見固腥升啊味

一、單選題

1.如圖甲所示，某理想變壓器的原線圈與一指示燈串聯(lián)，連接在一個(gè)交流電源上，一理想電壓表與

原線圈兩端并聯(lián)，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1.副線圈與定值電阻R、理想電流表A以

及一個(gè)黑盒（如圖中虛線框所示）串聯(lián)，黑盒內(nèi)只有一個(gè)電子元件，電路處于正常工作狀態(tài)。副線

圈兩端電壓的0-f圖像如圖乙所示。與原線圈串聯(lián)的指示燈正常發(fā)光，流經(jīng)指示燈的電流有效值為

0.5Ao下列說法正確的是（）

甲

A.原線圈連接的電源的輸出電壓的最大值為220&V

B.交流電源的輸出功率為110W

C.無論黑盒中是何電子元件，若僅增大輸入的交流電源的頻率，則指示燈仍正常發(fā)光

D.若僅增大輸入的交流電源的頻率，發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)減小，則黑盒內(nèi)可能是電感線圈

2.（2024?陜西?三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為何加2,輸入端C、。接入電壓有

效值恒定的交變電源，燈泡Li、L2的阻值始終均為2&?；瑒幼冏杵鱎的最大阻值為品。現(xiàn)將滑動

變阻器的滑片由變阻器的中點(diǎn)分別向。、6兩端滑動，滑動過程中兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且未超出安全電

A.滑片向“端滑動時(shí),Li一直變暗,L2一直變亮

B.滑片向。端滑動時(shí),Li一直變亮,L2一直變亮

C.滑片向b端滑動時(shí),%一直變暗,L2一直變亮

D.滑片向6端滑動時(shí),Li一直變亮,L2一直變亮

3.（2024?青海西寧?二模）摩托車的點(diǎn)火裝置原理如圖所示。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為12V的正弦

交流電壓，并加在高壓包（理想變壓器）的原線圈上，當(dāng)副線圈電壓的瞬時(shí)值大于1.5xlOW時(shí)，就

會使火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃汽油機(jī)工作。以下說法正確的是（）

轉(zhuǎn)

換

器

A.高壓包的副線圈匝數(shù)至少是原線圈匝數(shù)的1500倍

B.在電流變化的一個(gè)周期內(nèi)，火花塞放電一次

C.僅升高高壓包輸入電流的頻率，火花塞放電的頻率會增大

D.僅升高高壓包輸入電流的頻率，高壓包的輸出電壓會增大

4.（2024?山東濟(jì)寧?三模）除顫儀是用于突發(fā)心室纖顫等心臟疾病的急救醫(yī)療設(shè)備，某型號除顫儀電

路原理如圖所示。某次調(diào)試時(shí)，除顫儀接在220V交流電源上，交流電壓表示數(shù)為20V,電容器充電

完畢，開關(guān)由T'擲向'2"，放電電流平均值為2.8A,放電時(shí)間約為10-2s,已知電容器電容為2.0X10-5

Fo下列說法正確的是（）

A.自耦變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為10:1

B.充電完畢后電容器兩端的電壓為2800V

C.升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比約為1:50

D.若去掉二極管該除顫儀依然可正常工作

5.（2024?河北?二模）發(fā)電站把電能輸送到用電器的遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示。升壓變壓器和降壓

變壓器均為理想變壓器，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為200kW,輸出電壓是250V,升壓變壓器的原、副

升壓變壓器降壓變壓器

A.輸電線中的電流為8A

B.輸電線上損失的電壓為320V

C.降壓變壓器的輸出功率為189760W

D.改變用電器的數(shù)目，若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則降壓變壓器的輸出功率變?yōu)?/p>

原來的四倍

6.（2024?天津和平?二模）“西電東送”是國家重大工程。如圖為某水電站遠(yuǎn)距離輸電的原理圖，發(fā)電

廠輸出的電壓恒為U,通過升壓變壓器將電壓升高至向遠(yuǎn)處輸電，在用戶端用降壓變壓器把電壓

仍降為。供用戶使用，下列說法正確的是（）

發(fā)

電用

廠戶

升壓變壓器降壓變壓器

A.降壓變壓器原線圈匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的左倍

B.若用戶功率增大，則輸電線上損失的功率也增大

C.若用戶功率增大，升壓變壓器的輸出電壓也增大

D.若用戶功率增大，降壓變壓器的輸出電壓也增大

7.（2024?山東濰坊?二模）直流特高壓輸電可以減少感抗和容抗的損耗，該技術(shù)已成為我國“西電東

送”戰(zhàn)略的技術(shù)基礎(chǔ)，如圖為特高壓輸電示意圖，升壓變壓器％、降壓變壓器上均為理想變壓器，整

流及逆變等過程不計(jì)能量損失且有效值不變。若直流輸電線的總電阻R=10。，&匝數(shù)之比3:亞

=53:25結(jié)合圖中信息，下列說法正確的是（）

多

次

降

壓

到

達(dá)

用

戶

A.圖中“500kV”指交流電的峰值

B.直流輸電線損失的電壓為40kV

C.輸電功率為4.24x109W

D.當(dāng)用戶負(fù)載增加時(shí)，用戶端增加的功率大于輸出端增加的功率

8.（2024?山東泰安?三模）遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示，變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、

副線圈匝數(shù)比為最=磊，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為得=甯，輸電線的總電阻為R=200Q。

當(dāng)用戶消耗的電功率為110kW時(shí)，入戶電壓U4=220V,則升壓變壓器的原線圈的輸入電壓UI等于

()

A.465VB.316.5VC.232.5VD.216.5V

9.（2024?山東?三模）在如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合，理想變壓器的輸入電壓｛/=[/?^1133原

線圈匝數(shù)為町，副線圈匝數(shù)為盯，定值電阻4、&、%的阻值均為尺。在變壓器的閉合鐵芯上還繞

有一匝線圈，U該線圈接理想交流電壓表，電壓表的示數(shù)為伉。下列說法正確的是（）

m2

C.原線圈中的電流為黔

D.若僅斷開開關(guān)S,則電壓表的示數(shù)變?yōu)?近

4-

10.（2024?北京海淀?二模）類比是研究問題的常用方法。與電路類比就可以得到關(guān)于“磁路”（磁感

線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動勢來維持電流，在磁路中靠“磁動勢”來維

持鐵芯中的磁場，如圖1所示，磁動勢及“=A7,其中N為線圈的匝數(shù)，/為通過線圈中的電流。類比

閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律及產(chǎn)。R?,其中。為磁通量，&被稱為磁阻，

磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可

類比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結(jié)合以上關(guān)于磁路的信息以及你所學(xué)過的知識，下列說法不正確的是（）

A.變壓器鐵芯的磁阻率遠(yuǎn)小于空氣的磁阻率

B.在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為蒜

C.不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足&=0（R."+7?m2）

D.不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大

11.（2024?山東濰坊?三模）如圖甲所示，小型交流發(fā)電機(jī)通過電刷和理想變壓器原線圈連接，變壓

器副線圈兩端接電阻R。已知發(fā)電機(jī)線圈匝數(shù)為10,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2：1,變壓器原線

圈中電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，則發(fā)電機(jī)線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90。的過程中，通過電阻R

的電荷量為（）

A.~^~CB.C.CD.

25K25TI25K5K

二、多選題

12.（2024?山西太原?三模）如圖所示，矩形線圈abed在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸。0,勻速轉(zhuǎn)動,

磁