2027届新高考物理热点精准复习　变压器　电能的输送

2027届新高考物理热点精准复习变压器电能的输送内容索引学习目标核心体系活动方案学习目标1．探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系.2.了解理想变压器的原理及其基本关系.3．会解决理想变压器的动态分析问题.4．了解电能的输送基本原理．核心体系活动方案活动一理想变压器的原理及其基本关系一、探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系

某班物理实验课上，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”．可拆变压器如图甲、乙所示．1甲可拆变压器零部件乙组装后的变压器(1)下列说法正确的有________.A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B．变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”C．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响D．测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量E.变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈F.变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用CDF(2)如图丙所示，某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上．原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡．下列说法正确的有________.A．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B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将保持不变C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起丙AC漏磁、原副线圈的电阻、铁芯中产生的涡流(4)可拆变压器的铁芯固定得不是很紧时，变压器会发出较响的“嗡嗡”声，其原因是________________________________________________________________________________________.在交变电流产生的磁场作用下，发生电磁感应，铁芯由于受到安培力的作用发生振动，发出声音【解析】(1)为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，使得次级电压较小，A错误；变压器的原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时应当用多用电表的“交流电压挡”，B错误；可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，C正确；测量副线圈电压时，先用最大量程试测，大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量，防止烧坏电表，D正确；变压器开始正常工作后，通过电磁感应，把电能由原线圈输送到副线圈，E错误；变压器开始正常工作后，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用，F正确．(2)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，A正确；若仅增加原线圈绕制的圈数，则次级电压减小，小灯泡的亮度将变暗，B错误；若仅增加副线圈绕制的圈数，则次级电压变大，学生电源的过载指示灯可能会亮起，C正确．(3)理想变压器模型应忽略的次要因素如下：①不计漏磁，即通过原、副线圈每匝线圈的磁通量都相等，因而不计磁场能损失；②不计原、副线圈的电阻，因而不计线圈的热能损失；③不计铁芯中产生的涡流，因而不计铁芯的热能损失．综上所述，理想变压器在传输能量时没有能量损失．

[2025苏州检测]物理实验课上，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”．可拆变压器如图甲、乙所示．图乙中线圈上标的数字×100为该接线柱到“0”接线柱间的线圈匝数．1甲可拆变压器零部件乙组装后的变压器(1)观察变压器的铁芯，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)如图乙所示，当左侧线圈“0”“2”间接入6V交流电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是______.A．3V B．11.2VC．12.4V(3)第(2)问测得结果电压比不等于匝数比的原因可能是___________________________________________________________________________.(三个原因)DB

①原、副线圈上通过电流发热；②铁芯在交变磁场作用下发热；③变压器铁芯漏磁【解析】(1)观察变压器的铁芯，它的结构是绝缘的硅钢片叠成，故D正确．(2)若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数成正比的关系，若变压器的原线圈接“0”“2”两个接线柱，副线圈接“0”“4”两个接线柱，可知原、副线圈的匝数比为1∶2，则副线圈的电压为12V，考虑到可能不是理想变压器，有漏磁等现象，则输出电压可能小于12V，但一定大于原线圈的6V．故B正确．二、理想变压器的基本关系

某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10，当输入电压增加

20V时，输出电压(

)A．降低2V B．增加2VC．降低200V D．增加200V2D1.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________现象．闭合铁芯两个线圈互感2.理想变压器原、副线圈基本量的关系P出

[2025扬州模拟]如图所示为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头，原线圈输入电压为10V的正弦式交流电，测得cd间电压为4V，de间电压为12V，则ab和ce线圈的匝数比为(

)A．4∶5B．5∶4C．8∶5D．5∶82DA．RA、RB功率之比为2∶1B．通过RA的电流为2.2AC．RB两端电压为110VD．RA两端电压为44V3D如图甲所示的充电器正在给手机充电．图乙是简化原理图，理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶2，原线圈接220V交流电，副线圈通过理想二极管连接手机．下列说法正确的是(

)4A．副线圈的电流为8AB．手机两端的电压为8VC．通过手机的电流为直流电D．拔掉手机，充电线两端电压为零甲乙C分析变压器电路的两个难点(1)分析原线圈有串联负载的变压器电路问题时要注意：变压器的输入电压不等于电源的电压，而是等于电源电压减去串联负载的电压，即U1＝U源－U串．(2)分析含有二极管的变压器电路问题时要注意：理想二极管具有单向导电性，正弦式交变电流通过二极管后会变成半波直流电流，对应的有效值会发生变化．三、两类特殊的变压器

一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a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈．在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中(

)A．U2＞U1，U2降低B．U2＞U1，U2升高C．U2＜U1，U2降低D．U2＜U1，U2升高3C不管哪类变压器，其实质是相同的，要善于找到原、副线圈的关系．[2025苏州模拟]钳形电流测量仪的结构图如图所示，其铁芯在捏紧扳手时会张开，可在不切断被测载流导线的情况下，通过内置线圈中的电流值I和匝数n获知载流导线中的电流大小I0，下列说法正确的是(

)4D两种特殊的变压器1.自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示．甲乙2.互感器并联串联电压表电流表低电压小电流活动二解决理想变压器的动态分析问题

如图所示，理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电，开关S接1时，原、副线圈的匝数比为11∶1，滑动变阻器接入电路的阻值为

10Ω，电压表和电流表均为理想交流电表．下列说法中正确的是(

)A．变压器输入功率与输出功率之比为11∶1B．1min内滑动变阻器上产生的热量为40JC．仅将S从1拨到2，电流表示数减小D．仅将滑动变阻器的滑片向下滑动，两电表示数均减小5C理想变压器动态变化问题的分析方法1.分清不变量：①线圈匝数比；②负载电阻．2.弄清理想变压器中的制约关系：5B

[2026泰州月考]如图所示，理想变压器的副线圈接入电路的匝数可通过滑动触头T调节，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻R0和R1、开关S.S处于闭合状态，在原线圈电压U0不变的情况下，为提高R1的热功率，可以(

)A．保持T不动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动B．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片位置不变C．将T向a端移动，滑动变阻器R的滑片向f端滑动D．将T向b端移动，滑动变阻器R的滑片向e端滑动6C【解析】

保持T不动，根据理想变压器的性质可知副线圈中电压不变，当滑动变阻器R的滑片向e端滑动时，R与R1串联后的总电阻增大，电流减小，根据P＝I2R1可知此时R1的热功率减小，故A错误；将T向b端移动，副线圈匝数变小，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片位置不变时，通过R1的电流减小，故R1的热功率减小，故B错误；将T向a端移动，副线圈匝数增加，故副线圈两端电压变大，滑动变阻器R的滑片向f端滑动，R与R1串联后的总电阻减小，电流增大，此时R1的热功率增大，故C正确；将T向b端移动，副线圈匝数减少，故副线圈两端电压变小，滑动变阻器R的滑片向e端滑动，R与R1串联后的总电阻增大，电流减小，此时R1的热功率减小，故D错误．活动三掌握远距离输电模型

某远距离输电的原理如图所示，发电机输出的电压恒定，升压变压器副线圈两端的电压为U1，用户两端的电压为U2，发电机输出的功率为P1，输电线路上损耗的功率为P2.变压器均可视为理想变压器．当用户的用电器增加时，则(

)A．U1增大 B．U2减小C．P1不变 D．P2减小6B远距离输电模型1.理清输电电路图的三个回路(如图所示)(1)在电源回路中，P发电机＝U1I1＝P1.(2)在输送回路中，I2＝I线＝I3，U2＝ΔU＋U3，ΔU＝I2R线，ΔP＝IR线．(3)在用户回路中，P4＝U4I4＝P用户．2.抓住两组关联式

[2025南通启东中学模拟]某同学借助如图所示的电路，探究电网输电的规律．电路中升压变压器原线圈接电压恒定的交流电源，变压器均可视为理想变压器，电表均可视为理想电表，则下列说法中正确的是(

)A．仅将P1向上调，电压表示数会减小B．仅将P1向上调，电流表示数会增大C．若用户增多，电网负荷增大，要想用电器正常工作，应将P2向下调D．演示“夜深了，灯更亮了”，应将变阻器R的滑片向上调，电流表示数减小而电压表示数不变7