75　第十二章　第67课时　变压器　电能的输送

第十二章交变电流电磁波传感器第67课时变压器电能的输送[学习目标]

1．理解变压器的工作原理，能够应用变压器的基本关系分析问题。2．能够应用变压器的基本关系分析电路的动态变化。3．了解远距离输电的基本原理，能够分析远距离输电过程的电能损耗。考点1理想变压器基本关系的应用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出电压关系电流关系频率关系f1＝f2，变压器不改变交变电流的频率3．几种常用的变压器(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。

低电压小电流

√

×

×角度1理想变压器基本规律的应用[典例1]

(2025·福建卷)如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1，在副线圈的回路中接有理想交流电压表和阻值分别为R1、R2的电阻，其中R1＝2R2，原线圈接到如图乙所示的正弦式交流电路中，则(

)A．交流电的周期为2.5sB．电压表示数为12VC．副线圈干路中的电流为R1中电流的2倍D．原副线圈功率之比为4∶1√

归纳总结：(1)变压器不能直接改变恒定电流。(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，所以没有能量损失。(4)理想变压器没有磁通量损失，磁通量全部集中在铁芯中。角度2

“一原多副”变压器[典例2]

(多选)(2025·云南卷)电动汽车充电桩的供电变压器(视为理想变压器)示意图如图所示。变压器原线圈的匝数为n1，输入电压U1＝1.1kV；两副线圈的匝数分别为n2和n3，输出电压U2＝U3＝220V。当Ⅰ、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别为7.0kW和3.5kW，下列说法正确的是(

)A．n1∶n2＝5∶1B．n1∶n3＝1∶5C．变压器的输入功率为10.5kWD．两副线圈输出电压最大值均为220V√√

考点2理想变压器的动态分析

(1)当负载电阻发生变化时，输出电流会变化，但输入电流不变化。 (

)(2)理想变压器能改变交变电压、交变电流，但不改变功率，即输入功率总等于输出功率。 (

)(3)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈的输入电流随之增大。 (

)×

√

√

A．B．C．D．√

归纳总结：分析变压器动态问题的基本思路

√

考点3电能的输送

I2Rt

IRI2R

横截面积电阻率小输电电压

√

√

×

√

[典例6]如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100kW，发电机的输出电压U1＝250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220V。已知输电线上损失的功率P线＝5kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(

)A．发电机输出的电流I1＝40AB．输电线上的电流I线＝625AC．降压变压器的匝数比n3∶n4＝190∶11D．用户得到的电流I4＝455A√

归纳总结：输电线路功率损失的四种计算方法P线＝P1－P4P1为输送的功率，P4为用户得到的功率I线为输电线路上的电流，R线为输电线路上的总电阻ΔU为输电线路上损失的电压，不要与U2、U3相混P线＝ΔU·I线课时作业(六十七)变压器电能的输送题号135246879101．手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。在充电过程中(

)A．送电线圈中电流产生的磁场是恒定的B．受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变C．送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递D．手机和基座无需导线连接，这样传递能量没有损失√C

[由于送电线圈输入的是正弦式交变电流，是周期性变化的，因此产生的磁场也是周期性变化的，受电线圈产生的感应电流及由感应电流产生的磁场也是周期性变化的，A、B错误；根据变压器原理，原、副线圈通过互感现象实现能量传递，因此送电线圈和受电线圈也是通过互感现象实现能量传递，C正确；手机与基座无需导线连接就能实现充电，但磁场能有一部分以电磁波辐射的形式损失掉了，因此这样传递能量是有能量损失的，D错误。]题/p>

√题/p>

题/p>

√题/p>

135246879104．(多选)(2024·全国甲卷)如图，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。当S处于闭合状态时，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f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√√题/p>

题号题/p>

√题/p>

题号135246879106．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√题/p>

题号135246879107．(2024·浙江6月选考)理想变压器的原线圈通过a或b与频率为f、电压为u的交流电源连接，副线圈接有三个支路，如图所示。当S接a时，三个灯泡均发光，若(

)A．电容C增大，L1灯泡变亮B．频率f增大，L2灯泡变亮C．RG上光照增强，L3灯泡变暗D．S接到b，三个灯泡均变暗√题

[电容C增大，对交流电的阻碍作用减小，则L1灯泡变亮，A正确；频率f增大，则电感的阻碍作用增大，L2灯泡变暗，B错误；由光敏电阻的特性可知，RG上光照增强，RG的阻值减小，L3灯泡变亮，C错误；S接到b时，理想变压器原线圈的匝数减小，副线圈的匝数不变，由理想变压器变压规律可知副线圈两端的电压增大，三个灯泡均变亮，D错误。]题号135246879108．(2025·天津一模)电压互感器能将高电压变成低电压，电流互感器能将大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为220kV，T1的原、副线圈匝数比为1∶100，交流电压表的示数为200V，交流电流表的示数为2A，则下列说法正确的是(

)A．a是交流电压表，b是交流电流表B．T2的原、副线圈匝数比为1000∶1C．高压线路输送的电流为200AD．高压线路输送的电功率为2.2×104

kW√题

[T1两端接在同一根电线上，因此a是交流电流表，T2两端接在两根电线上，因此b是交流电压表，故A错误；变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，所以T2原、副线圈匝数之比为220

000∶200＝1

100∶1，故B错误；变压器原、副线圈电流与匝数成反比，则高压线路输送的电流为200

A，故C正确；由C项分析可知高压线路输送的电功率P＝UI＝220

kV×200

A＝4.4×104

kW，故D错误。]题号135246879109．(2025·山东卷)某实验小组为探究远距离高压输电的节能优点，设计了如下实验。所用实验器材为：学生电源，可调变压器T1、T2，电阻箱R，灯泡L(额定电压为6V)，交流电流表A1、A2、A3，交流电压表V1、V2，开关S1、S2，导线若干。题分实验步骤如下：(1)模拟低压输电。按图甲连接电路，选择学生电源交流挡，使输出电压为12V，闭合S1，调节电阻箱阻值，使V1示数为6.00V，此时A1(量程为250mA)示数如图乙所示，为________mA，学生电源的输出功率为________W。200

2.4

题2)模拟高压输电。保持学生电源输出电压和电阻箱阻值不变，按图丙连接电路后闭合S2。调节T1、T2，使V2示数为6.00V，此时A2示数为20mA，则低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的________倍。(3)A3示数为125mA，高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了________W。100

0.9题/p>

题号13524687