第2讲　变压器　电能的输送 2026年高考物理第一轮总复习

第十一章交变电流传感器第2讲变压器电能的输送知识点一

理想变压器1.

构造和原理（1）构造：如图所示，变压器是由

⁠和绕在铁芯上

的

组成的.（2）原理：电磁感应的互感现象.闭合铁芯两个线圈2.

基本关系式（1）功率关系：

⁠.

由P入＝P出及P＝UI推出有多个副线圈时，U1I1＝

⁠

⁠.P入＝P出

U2I2＋U3I3＋…＋

UnIn

知识点二

远距离输电1.

输电过程（如图所示）

IR

I2R

（1）理想变压器的基本关系式中，电压和电流均为有效值.

（

√

）（2）变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率.

（

✕

）（3）正常工作的变压器当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电

压.

（

✕

）（4）变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减

小.

（

✕

）√✕✕✕（5）增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失.

（

√

）（6）高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗.

（

√

）（7）在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损

失越大.

（

√

）√√√

等效负载电阻

考点1

理想变压器基本关系的应用[典例1]

（双选）如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电

压相同的灯泡a和b.当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡

均能正常发光.下列说法正确的是（

AD

）A.

原、副线圈匝数比为9∶1B.

原、副线圈匝数比为1∶9C.

此时a和b的电功率之比为9∶1D.

此时a和b的电功率之比为1∶9AD[解题指导]

两灯均正常发光，Ua＝Ub＝U灯，U＝Ua＋U1＝10U灯，

则U1＝9U灯.解析：因为两灯泡额定电压相同且均正常发光，且输入电压为灯泡额

定电压的10倍，所以理想变压器的输入、输出电压比为9∶1，由理想

变压器变压规律可知，原、副线圈的匝数比为9∶1，A项正确，B项

错误；由理想变压器变流规律可知，原、副线圈的电流比为1∶9，由

电功率P＝UI可知，a和b的电功率之比为1∶9，C项错误，D项正确.

CA.

副线圈输出电压的频率为100

HzB.

R0两端的电压为10

VC.

原、副线圈的匝数之比为2∶1D.

若开关S闭合，电阻R消耗的电功率变为原来的2倍

[变式1]

（2024·泉州三模）如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于

磁场的轴OO'匀速转动，产生的交变电流输入理想变压器的原线圈，

副线圈、理想电流表A与标有“6

V

3

W”字样的小灯泡L串联成闭合

回路，灯泡L正常发光.已知变压器原、副线圈匝数比为5∶3，矩形线

圈的电阻为1.0

Ω，则A的示数为

A，矩形线圈的电动势有效

值为

V.

0.5

10.3

关于理想变压器的四点说明（1）变压器不能改变恒定的直流电压.（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）当原线圈中串联电阻（或灯泡）时，U1为加在原线圈两端

的电压，并不是电源的电压.考点2

变压器电路的动态分析考向1

变压器匝数比不变时的动态分析[典例3]

（2023·扬州模拟）如图所示，用一理想变压器给负载供电，变压器输入端的电压不变，开始时开关S是断开的.现将开关S闭合，则图中所有理想交流电表的示数以及输入功率的变化情况是（

B

）BA.V1、V2的示数不变，A1的示数增大，A2的示数减小，P入增大B.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数增大，P入增大C.V1、V2的示数不变，A1、A2的示数减小，P入减小D.V1的示数不变，V2的示数增大，A1的示数减小，A2的示数增大，P入减小

[变式2]

（双选）（2024·福州教育学院附属中学模拟）如图甲所

示，B为理想变压器，接在原线圈上的交流电压U保持不变，R为定值

电阻，电压表和电流表均为理想电表.开关闭合前灯泡L1上的电压如

图乙所示，当开关S闭合后，下列说法正确的是（

CD

）

CDA.

电流表A1的示数变小B.

电流表A2的示数变小C.

电压表V的示数大于220

VD.

灯泡L1的电压有效值小于220

V解析：当S闭合后，电路的总电阻减小，总电流变大，而变压器的匝

数比不变，所以原线圈中的电流增大，电流表A1的示数变大，故A错

误；当S闭合后，电路的总电阻减小，副线圈总电流变大.电流表A2

的示数变大，故B错误；根据图像可知，开关闭合前灯泡L1上的电压

为220

V，故电压表的示数为副线圈总电压，大于220

V，闭合开关

后，输入电压和匝数比不变，电压表示数仍大于220

V，故C正确；

开关闭合后，总电阻减小，干路电流增大，故电阻分得的电压增大，

灯泡L1的电压减小，小于220

V，故D正确.考向2

变压器负载电阻不变时的动态分析[典例4]如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供

电，若将原、副线圈减少相同匝数，其他条件不变，则（

B

）A.

小灯泡变亮B.

小灯泡变暗C.

原、副线圈两端电压的比值不变D.

通过原、副线圈电流的比值不变B

分析变压器的动态变化问题的注意事项（1）要明确变压器的各基本物理量之间的制约关系.（2）要明确“不变量”和“变化量”，从主动变化量开始，根

据制约关系从前到后或从后到前逐一分析各物理量的变化情况.考点3

远距离输电考向1

远距离输电的定性分析[典例5]

（双选）如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变

压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1

的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别

为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和

输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的功率

变大时，有（

BD

）BDA.

U2减小，U4变大B.

U2不变，U3变小C.

P1变小，P2变小D.

P2变大，P3变大解析：由理想变压器输出功率决定输入功率可得，当用户功率增大

时，升压变压器的输入功率必增大，即P1增大，输入电压U1为定值不

变，升压变压器的匝数不变，故输出电压U2不变，由于P1增大，由P1

＝U1I1＝P2＝U2I2可得，I1增加，P2、I2增加，由闭合电路欧姆定律得

U3＝U2－I2R，故U3减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以U4

减小，故选项A错误，选项B正确；由于用户功率增加，即P4增加，

理想变压器无功率损耗可得：P3＝P4，功率P3也增加，由以上分析可

知P1、P2增大，故选项C错误，选项D正确.考向2

远距离输电的定量计算[典例6]

（双选）（2024

·莆田阶段练）绿色环保、低碳出行已经成

为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百

姓家，某家用交流电充电桩的供电电路如图所示.已知总电源的输出

电压U1＝220

V，输出功率P1＝3.3×105

W，输电线的总电阻r＝12

Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比n1∶n2＝

1∶15，汽车充电桩的额定电压为50

V.

下列说法正确的有（

AD

）ADA.

输电线上的电流为100

AB.

充电桩用户获得的功率为1.5×105

WC.

降压变压器的匝数比n3∶n4＝66