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第 46 講　變壓器　遠距離輸電
——劃重點之精細講義系列
考點 1 理想變壓器基本規(guī)律的應用
考點 2 理想變壓器的動態(tài)分析
考點 3 幾種常用的變壓器
考點 4 遠距離輸電問題
一．變壓器原理
1．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：P 入＝P 出．
U1 n1
(2)電壓關(guān)系： ＝ ，若 n1>n2，為降壓變壓器，若 n1I1 n2
(3)電流關(guān)系：只有一個副線圈時， ＝ ；有多個副線圈時，U
I 1
I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.
2 n1
二．遠距離輸電
1．電路損失
(1)功率損失：設(shè)輸電電流為 I，輸電線的電阻為 R，則功率損失為 ΔP＝I2R.
(2)電壓損失：ΔU＝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．降低損耗的兩個途徑
l
(1)一個途徑是減小輸電線的電阻．由電阻定律 R＝ρ 可知，在輸電距離一定的情況下，為減小
S
電阻，應當用電阻率小的金屬材料制造輸電線．此外，還要盡可能增加導線的橫截面積．
(2)另一個途徑是減小輸電導線中的電流，由 P＝IU 可知，當輸送功率一定時，提高電壓可以減
小輸電電流．
考點 1：理想變壓器基本規(guī)律的應用
1．理想變壓器的基本特點
ΔΦ
(1)無漏磁，故原、副線圈中的 Φ、 相同．
Δt
ΔΦ
(2)線圈無電阻，因此無壓降，U＝E＝n .
Δt
U ΔΦ
(3)根據(jù) ＝ 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 Δt
U1 U2 U3
＝ ＝ ＝…
n1 n2 n3
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 P 入＝P 出
U1 n1
原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即 ＝ ，與副線圈的個
電壓關(guān)系 U2 n2
數(shù)無關(guān)
I1 n2
①只有一個副線圈時： ＝
電流關(guān)系 I2 n1
②有多個副線圈時：由 P 入＝P 出得 U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋
UnIn或 I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn.
頻率關(guān)系 f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率
1.理想變壓器的制約關(guān)系
n2
原線圈電壓 U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓 U2，U2＝ Un 11
副線圈的輸出功率 P 出決定原線圈的輸入功率 P 入，P 入＝P 出
n2
副線圈電流 I2和匝數(shù)比決定原線圈電流 I1，I1＝ In 21
2.含有多個副線圈的變壓器
計算具有兩個或兩個以上副線圈的變壓器問題時，需注意三個關(guān)系：
U1 U2 U3 Un
電壓關(guān)系： ＝ ＝ ＝…＝
n1 n2 n3 nn
功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn
電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn
【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
動機的額定電壓相等，當原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電壓時，燈泡剛好正常發(fā)光，電動機也
剛好正常工作。已知電動機的內(nèi)阻 = 0.1Ω，電動機的額定功率為 2 W、效率為80%，燈泡正常發(fā)光
時電阻為0.5Ω。下列說法正確的是（　　）
A．燈泡的額定電壓為 1 V B．原、副線圈的匝數(shù)比為11：1
C．原線圈中的電流為5.5A D．燈泡中的電流 1 s 內(nèi)方向改變 50 次
【答案】A
【詳解】A．由題意可知，電動機的輸出功率
出 = 80% 額 = 1.6W
則電動機的熱功率
Pr = 額 出 = 0.4W
又由
Pr = 2
解得
= 2A
由
額 = 2
解得
2 = 1V
所以燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓也為 1V，則燈泡的額定電壓為 1V，A 正確；
B．由以上分析可知副線圈的輸出電壓為 1V，又由題圖乙可知變壓器原線圈兩端電壓的有效值
= 22V，則由變壓器的工作原理
1 1
=2 2
可知
1 22
=2 1
故 B 錯誤；
C．燈泡正常發(fā)光時，流過燈泡的電流

= 2 = 2A
則流過副線圈的電流
2 = + = 4A
由變壓器的工作原理
1 2
=2 1
解得原線圈中的電流
2
1 = 11 A
故 C 錯誤；
D．由題圖乙可知該交流電的周期 = 0.02s，由于變壓器不改變交流電的周期，則流過燈泡的電流
的變化周期也為0.02s，一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，則 1 s 內(nèi)流過燈泡的電流方向改變 100 次，
故 D 錯誤。
故選 A。
【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兩
部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器。電動機的內(nèi)阻為1Ω，額定電壓為 16V，額定電流為2.2A。當變壓
器輸入電壓為 220V 的正弦交流電時電鉆正常工作，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0.16A
C．變壓器的輸入功率為35.2W
D．電動機的效率約為73%
【答案】AC
【詳解】A．變壓器的原副線圈匝數(shù)之比
1 = 1
220 55
=2 2 16
= 4
故 A 正確；
B．根據(jù)
1 2 55
= =2 1 4
則此時輸入的電流為
1 = 0.16A
變壓器原線圈電流的最大值為
m1 = 2 1 = 0.16 2A
故 B 錯誤；
C．變壓器的輸入功率
入 = 出 = 2 2 = 35.2W
故 C 正確；
D．電機的效率
2
= 2
2 2
≈ 86%2 2
故 D 錯誤。
故選 AC。
【考向 3】（多選）（2024·廣東佛山·二模）小明同學用漆包線和鐵釘繞制了一個如圖所示簡易變壓器，
初級線圈匝數(shù) 1 = 400匝，接入正弦交流電 = 8 2sin100 (V)。次級線圈匝數(shù) 2 = 100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?LED 兩端電壓超過2.1V就會導通被點亮。忽
略鐵釘漏磁，下列說法正確的是（　　）
A．圖中電壓表示數(shù)為8V B．兩只 LED 都不能被點亮
C．每只 LED 閃光頻率 = 50Hz D．LED 兩端電壓峰值 m = 2V
【答案】AC
【詳解】A．圖中電壓表示數(shù)為正弦交流電電壓有效值，即

1 =
1m = 8V
2
依題意，忽略鐵釘漏磁，看作理想變壓器，有
1m = 1 2m 2
解得
2m = 2 2V > 2.1V
則兩只 LED 都能被點亮。故 A 正確；BD 錯誤；
C．正弦交流電的頻率為

= 2 = 50Hz
可知每只 LED 閃光頻率也是50Hz。故 C 正確。
故選 AC。
【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 1: 2: 3
= 1:8:12，當 U 為如圖乙所示正弦式交流電源時，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)計為（　　）
A．1:10 B．2:5 C．1:2 D．3:5
【答案】AC
【詳解】根據(jù)題意可得
= 1 1 + 1
1
=
1
2 2
2 = 2( 2 + 3)
3 = 2 3
聯(lián)立解得
1 1 1 1
= 或 =2 10 2 2
故選 AC。
【考向 5】（多選）（2024·湖北·三模）如圖所示為理想變壓器，已知 1 = 100匝， 2 = 30匝。電阻
1 = 8Ω， 2 = 0.36Ω， 3 = 2.56Ω。電源為理想交流電源。開關(guān) S1閉合 S2斷開時 2的電功率和開
關(guān) S2閉合 S1斷開時 3的電功率相等。則線圈 3的匝數(shù)可能為（　　）
A．20 B．40 C．60 D．80
【答案】BD
【詳解】把定值電阻 1和理想交流電源可等效為一個內(nèi)阻為 1的電源。 2和 3可分別與變壓器等效
為定值電阻。有兩種情況下 2和 3消耗的功率相等。
一種是 2和 3等效電阻相等，有
2 21
2 =
1
22 2
3
3
可求得
3 = 80匝
第二種情況是 2和 3等效電阻的乘積等于等效內(nèi)阻 1的平方，有
2 21
2 2 ×
1
2
2
3
= 1
2 3
可求得
3 = 40匝
故選 BD。
【點睛】本題主要是考查了變壓器的知識；解答本題的關(guān)鍵是知道變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，
在只有一個副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比。
考點 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)比不變和負載電阻不變兩種情況．
1．匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)
U1 n1
(1)U1 不變，根據(jù) ＝ ，輸入電壓 U1 決定輸出電壓 U2，不論負載電阻 R 如何變化，U2 不U2 n2
變．
(2)當負載電阻發(fā)生變化時，I2變化，輸出電流 I2決定輸入電流 I1，故 I1發(fā)生變化．
(3)I2變化引起 P2變化，P1＝P2，故 P1發(fā)生變化．
2．負載電阻不變的情況(如圖乙所示)
n1
(1)U1不變， 發(fā)生變化，故 U2變化．n2
(2)R 不變，U2變化，故 I2發(fā)生變化．
U22
(3)根據(jù) P2＝ ，P2 發(fā)生變化，再根據(jù) P1＝P2，故 P1 變化，P1＝U1I1，U1 不變，故 I1 發(fā)生變R
化．
(1)分析該類問題的一般思維流程是：
【考向 6】（2024·遼寧葫蘆島·二模）如圖所示，矩形線圈 abcd 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 abcd 在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的 bc 邊勻速轉(zhuǎn)動，磁場只分
布在 bc 邊的左側(cè)，磁場的磁感應強度大小為 B，線圈的匝數(shù)為 N，轉(zhuǎn)動的角速度為 ，ab 邊的長度
為 1，ad 邊的長度為 2，線圈電阻不計。假設(shè)從如圖所示位置開始計時，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 2 1 2
2
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
【答案】D
【詳解】AB．由于磁場只分布在 邊的左側(cè)，則波形只有完整波形的一半，所以線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生得不
是正弦式交變電流，感應電動勢的最大值為
m =
設(shè)電壓有效值為 ，有
2m
2
= 2

× 2
解得電壓有效值為
m 1 2 = 2 = 2 = 2
AB 錯誤；
C．若增大轉(zhuǎn)速，則角速度
= 2
增大，原線圈電壓有效值 變大，由變壓器規(guī)律

= 1 R 2
定值電阻兩端電壓 R變大，則通過定值電阻的電流

= RR
變大，C 錯誤；
D．若僅增大變壓器副線圈的匝數(shù)，則定值電阻兩端電壓 R增大，根據(jù)
2
RR =
則定值電阻的電功率增大，D 正確。
故選 D。
【考向 7】在勻強磁場中有一電阻忽略不計的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦
交流電的感應電動勢 e 隨時間 t 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 A、B 兩
端。已知 R，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。
下列說法正確的是（ ）
A．變壓器 A、B 兩端電壓的瞬時值表達式為 u = 100sin50πt（V）
B．圖甲中 t = 2 × 10 2s 時，穿過線圈的磁通量最大
C．Rt處溫度升高后，電壓表 V1與 V2示數(shù)的比值不變
D．Rt處溫度升高后，變壓器的輸入功率減小
【答案】B
【詳解】A．根據(jù)圖甲可知，Em = 100V，T = 0.02s，則
2
= = 100 rad/s
故變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為 u = 100sin100πt（V），故 A 錯誤；
B．圖甲中 t = 2 × 10 2s 時，線圈平面與磁場垂直，穿過線圈的磁通量最大，故 B 正確；
C．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，則電壓表 V1示數(shù)不變，副線圈兩端的電壓 U2不變，Rt處
溫度升高時，Rt的阻值減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，副線圈回路中的電流 I2增大，電壓表 V2
測量 Rt兩端的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律及歐姆定律有
Ut = U2 I2R
則電壓表 V2示數(shù)減小，電壓表 V1示數(shù)與 V2示數(shù)的比值變大，故 C 錯誤；
D．理想變壓器匝數(shù)不變，輸入電壓不變，副線圈兩端的電壓 U2不變，Rt處溫度升高時，Rt的阻值
變小，變壓器的輸出功率
2
= 2 +
輸出功率變大，理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故變壓器的輸入功率變大，故 D 錯誤。
故選 B。
【考向 8】（多選）在如圖所示的電路中，理想變壓器的匝數(shù)比 1: 2: 3 = 4:2:1，定值電阻 1 = 4Ω，
2 = 3 = 1Ω，滑動變阻器 R 的最大阻值為3Ω。在 c、d 兩端輸入正弦式交流電，電壓的表達式為
= 10 2sin100 (V)。當滑片 P 從 a 端滑到 b 端的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電阻 3的功率一直增大
B 5．電流表示數(shù)的最小值為6A
C．當滑片 Р 處在 a 端與 b 端的中點時，整個電路的功率達到最大
D．理想變壓器的最大輸出功率為 6.25W
【答案】BD
【詳解】等效電路圖如圖所示
兩副線圈的等效電阻為
′ = ( 1 )22 ( + 2)， ′3 = (
1 )2
32 3
A．當滑片 P 從 a 端滑到 b 端的過程中，總電阻減小，總電流增大， 1兩端的電壓增大， ′3兩端的
電壓減小，故電阻 R3的功率一直減小，故 A 錯誤；
B．原線圈的兩端電壓為

= m = 10V
2
當滑片位于 a 端時，電流表的示數(shù)最小，此時滑動變阻器的阻值為 3Ω，原線圈電流為
5
1 = = A
+ ′2 ′3 61 ′2 + ′3
故 B 正確；
C．由圖可知當滑片 P 從 a 端滑到 b 端的過程中滑動變阻器的阻值變小，則總電阻減小，原線圈的
電流不斷變大，又因為
= 1
所以當滑片 Р 滑至 b 端時，整個電路的功率達到最大，故 C 錯誤；
D．由等效電路方法，R1等效為電源內(nèi)阻。輸出功率最大時滿足
′2 ′ 1 =
3
′2 + ′3
此時原線圈電壓與 R1兩端電壓相等，輸出功率為


2m = 1 1 = 2 × = 6.25W1
故 D 正確。
故選 BD。
【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 u 隨時間 t 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 R1=4Ω，R2=18Ω，滑動變阻器 R3的最大阻
值為 20Ω。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，R1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 R3=18Ω 時，變壓器的輸出功率最大
【答案】BD
【詳解】A．在原線圈所在的回路中有
有 = R1 + 1 = 26V
故原線圈兩端電壓有效值小于 26V，故 A 錯誤；
B．滑片 P 從上向下移動時， 3減小，副線圈中總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，副線圈中電流 2增
大，根據(jù)原副線圈電流與線圈匝數(shù)的關(guān)系可知，原線圈中電流 1也增大，根據(jù)
1 = 21 1
可知滑片 P 從上向下移動時，R1的功率逐漸增大，故 B 正確；
C．根據(jù)圖乙可知，該交流電的周期為
= 0.04s
其頻率為
= 25Hz
故副線圈中電流方向每秒鐘改變 50 次，故 C 錯誤；
D．其等效電路如圖所示
理想變壓器的輸出功率等于等效電阻的功率，則有
2有 2有
出 = ( ) 等 = 2等 + 1 1等 + + 2 1等
可知當
1 2 2 3
等 = 2 2 +
= 1 = 4Ω
3
解得
3 = 18Ω
故當 R3=18Ω 時，變壓器的輸出功率最大，故 D 正確。
故選 BD。
【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值的表
達式為 = 220 2sin100 (V)，定值電阻 R1的阻值為 10Ω，電阻箱 R2的初始阻值為 20Ω，燈泡 L
阻值恒為 20Ω，電流表的內(nèi)阻不計。下列說法正確的是（　　）
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 = 20．當 2 7 Ω時，副線圈功率達到最大
【答案】CD
【詳解】A．由題意可知，交表電流的周期為
2
= = 0.02s
每個周期交變電流方向改變 2 次。所以每秒鐘改變 100 次，故 A 項錯誤；
B．理想變壓器，其原副線圈磁通量變化率之比相等，即為1:1，故 B 項錯誤；
C．設(shè)副線圈電壓為 U2，原線圈電壓為 U1，R1兩端電壓為 1′ ，則
= ′1 + 1
又因為理想變壓器，所以有
1 1
=2
= 2
2
設(shè)燈泡電流為 I，燈泡電阻與電阻箱的阻值相同，電阻箱的電流也為 I，則

2 = =
2
2 2 2
電流關(guān)系有
1 2 1
= =2 1 2
由歐姆定律有
′1 = 1 1
聯(lián)立解得
= 4.4A
即電流表的示數(shù)為 4.4A，故 C 項正確；
D．把負載等效成一個電阻串聯(lián)在原線圈中，其等效阻值設(shè)為 R，則
1 = 1
又因為

= 2 L2 2 2 + L
理想變壓器有
1 = 1

= 2
1
， = 1
2 2 2 2
聯(lián)立解得

= 4 2
L
R 的功率為2 L
2 2
= 2

1 = + =1 ( 1)2
+ 4 1
可知，當 = 1時，R 的功率最大，即副線圈功率達最大。則

= 4 2
L
+ = 12 L
解得
20
2 = 7 Ω
故 D 項正確。
故選 CD。
【考向 11】（多選）（2024·河北·三模）如圖所示，理想變壓器原線圈接 = 100 2sin(100 )V的交
流電，原、副線圈匝數(shù)比 1: 2 = 2:5，已知定值電阻 = 16Ω、 0 = 25Ω，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． = 75Ω時，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 m = 165.25W
C．理想變壓器的輸出功率最大時，電流表的示數(shù)為 1A
D． = 125Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大
【答案】AD
【詳解】AB．根據(jù)題意，電源電動勢有效值
= 100V
如圖：
假設(shè)原線圈中的電壓為 1，電流為 1，可認為虛線框中為等效電阻

= 1′ 1
又
1
=
1 1
， =
2 2
， = 0 + 2 2 2 1 2
求得
2
′ = 1 2( 0 + )①2
則電路可看成是由 r 和 ′組成的電路，若使變壓器輸出功率最大，則 ′的功率最大，根據(jù)
2 2
出 = 2 ′ = 1 ′ = +
′ =
′ 2
+ ′ + 2 ′
根據(jù)基本不等式，當
′ = = 16Ω
時， ′的輸出功率最大，此時由①式可得
= 75Ω
輸出的最大功率
2 1002
m = 2 ′ = 1 ′ = 4 = 4 × 16 W = 156.25W
故 A 正確，B 錯誤；
C．理想變壓器的輸出功率等于負載電阻總功率，則有
出 = 22( 0 + )
可得
2 = 1.25A
故 C 錯誤；
D．要使滑動變阻器上的功率最大，把 r 按照上述規(guī)則等效到副線圈中，有
2
= 1
2
′
2
求得
′ = 100Ω
如圖所示：
把虛線框看成是電源，內(nèi)阻
′ = 100Ω
當
′ + 0 =
時，滑動變阻器輸出功率最大，此時
= 125Ω
故 D 正確。
故選 AD。
考點 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
ΔΦ U1 n1
規(guī)律：自耦變壓器只有一個線圈，每匝線圈產(chǎn)生的電動勢 E＝ 相同，故 ＝ 成立.通過自耦
Δt U2 n2
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 P 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
(1)電壓互感器：并在被測電路中，實質(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) n1大于副線圈匝數(shù) n2.如圖丙所示.
(2)電流互感器：串在被測電路中，實質(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) n1小于副線圈匝數(shù) n2.如圖丁所示.
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、小電流后再進行測量.
【考向 12】（2024·福建三明·一模）如圖，L1、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（ ）
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
【答案】D
【詳解】根據(jù)變壓器電壓比等于匝數(shù)比，電流比等于匝數(shù)比的反比，可知甲圖是電壓互感器，乙圖
是電流互感器，則甲圖中的電表是電壓表，乙圖中的電表是電流表；對甲圖有
1 = 1 2 2
可得輸電電壓為

= 1
100
1 2 = 1 × 220V = 22000V2
對乙圖有
1 ′2
=2 ′1
可得輸電電流為
′ 10
1 =
2 2 = 1 × 10A = 100A ′1
故選 D。
【考向 13】（2024·江西·二模）為實時監(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，可采用互感器進行測量。如圖所示，電壓互感器K1
和電流互感器K2分別連接在高壓線上，設(shè)兩個互感器的原、副線圈的匝數(shù)比分別為 1、 2，兩個互
感器所連的電表的示數(shù)分別為 a、b，則高壓輸電線的電壓和電流分別為（　　）
A 1． ，

B C 12 ． 1 ， ． ， 1 D． 2，2 2
【答案】B
【詳解】由題意可知，對電壓互感器K1，由理想變壓器有

= 1
對電流互感器K2，由理想變壓器有

= 2
解得
= 1 ， =

2
故選 B。
【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 1 = 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) 2，電路中的定值電阻 1 = 150Ω， 2 = 30Ω，交流電壓
表、電流表均為理想電表，當從變壓器的左端接入 = 180 2sin100 (V)交流電源時，滑片 P 移動
到某一位置，電壓表V1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 2 = 80匝
B．電流表的示數(shù)為 2A
C． 1消耗的電功率為12W
D．若把滑片 P 向上滑，則流經(jīng) 2的電流頻率會大于 50Hz
【答案】A
【詳解】A．由 = 180 2sin100 (V)可知，變壓器的左端接入交流電壓的有效值為
180 2
= m = V=180V
2 2
可知理想自耦變壓器原線圈的電壓為
1 = V1 = 180V 30V = 150V
1 1
由理想自耦變壓器原、副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系公式 = 可得副線圈的匝數(shù)為2 2
2 30 2 = 1 = 150 × 400匝 = 80匝1
A 正確；
B．由歐姆定律可得電流表的示數(shù)為
2 30 2 = = 30 A = 1A2
B 錯誤；
C．由電功率公式可得 1消耗的電功率為
2 2
= V1
30
=1 150
W = 6W
C 錯誤；
D．由 = 100 ，可知交流電的頻率為
1 100
= = 2 = 2 Hz = 50Hz
變壓器可以改變交流電的電壓，不可以改變交流電的頻率，因此若把滑片 P 向上滑，則流經(jīng) 2的電
流會增大，頻率仍是 50Hz，D 錯誤。
故選 A。
【考向 15】如圖（b）所示是一種理想自耦變壓器示意圖，線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上， 3是可
移動的滑動觸頭，A、B 端與滑動變阻器 1串聯(lián)后接正弦交流電源，輸出端接燈泡 L 和滑動變阻器
2， 1、 2為滑動變阻器的滑片。當開關(guān) S 閉合，輸入端接電壓如圖（a）所示， 1、 2、 3處于
如圖所在的位置時，燈泡 L 能正常發(fā)光。下列說法正確的是（　　）
A．流過燈泡 L 的電流方向每秒改變 50 次
B．AB 兩端電壓有效值為 220V
C．若保持 2和 3不變，僅將 1向左移動，L 將變暗
D．若將 1移至最左端，移動 2的同時轉(zhuǎn)動 3，L 亮度保持可能不變
【答案】D
【詳解】A．由圖（a）可以寫出交變電流表達式
= 220 2cos100 t(V)
可知，交變電流的頻率為
= 50Hz
變壓器不改變交變電流的頻率，所以流過燈泡L電流的頻率也是50Hz，一個周期時電流方向改變兩
次，所以流過燈泡L電流的方向每秒改變 100 次，故 A 錯誤；
B．變壓器輸入端的電壓為電源電壓的一部分，電源電壓有效值為220V，所以變壓器的輸入電壓小
于220V，故 B 錯誤；
C．若僅將P1向左移動，滑動變阻器 1的接入電阻變小，變壓器輸入端的電壓增大，導致流過燈泡L
的電流變大，所以L將變亮，故 C 錯誤；
D．先將P1移至最左端，此時變壓器輸入電壓為220V保持不變，此后將P3逆時針轉(zhuǎn)動，變壓器的輸
出電壓變大，此過程中將P2向右移動，滑動變阻器 2分的電壓增大，如果操作合適是可以實現(xiàn)燈泡
兩端電壓不變，即L亮度不變，故 D 正確。
故選 D。
考點 4：遠距離輸電問題
1．遠距離輸電的處理思路
對高壓輸電問題，應按“發(fā)電機→升壓變壓器→遠距離輸電線→降壓變壓器→用電器”，或按從“用
電器”倒推到“發(fā)電機”的順序一步一步進行分析．
2．遠距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以下圖為例)
(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 損＋P3.
U1 n1 I2 U3 n3 I4
(2)電壓、電流關(guān)系： ＝ ＝ ， ＝ ＝ ，U ＝ΔU＋U ，I ＝I
U n I U 2 3 2 3
＝I 線．
2 2 1 4 n4 I3
P2 P3 U2－U3
(3)輸電電流：I 線＝ ＝ ＝ .U2 U3 R 線
(4)輸電線上損耗的電功率：P 損＝I 線 ΔU＝I2線R P線＝ ( 2 )2 R ．
U 線2
1
當輸送功率一定時，輸電電壓增大到原來的 n 倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的 .
n2
ΔU 2 U線2
(1)輸電線上電壓損失和輸送電壓不能混用，如 P 損＝ΔUI＝ ＝ ＝IUR R 線
(ΔU 或 U 線指輸電
線電阻上的電壓降)，P P 2損＝ ( ) R (U 指輸送總電壓)．
U
(2)輸電過程的電壓關(guān)系：
(3)輸電過程功率的關(guān)系：
【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、效率高和損耗低等優(yōu)越性，是世界上最先進的輸電
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?1000kV 的特高
壓，在兩次輸電過程中，下列說法正確的是（ ）
A．“1000kV”指的是交流電的峰值
B．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?2 倍
C 1．輸電線上的電能損耗降為原來的4
D．用戶獲得的功率一定為原來的 4 倍
【答案】C
【詳解】A．輸電電壓指的是電壓的有效值，因此“1000kV”指的是交流電的有效值，故 A 錯誤；
B．根據(jù)
=
可知，在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?1000kV 的特高壓，輸
1
電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，故 B 錯誤；
C．輸電線上損失的功率
損 = 2
1 1
由于升壓后輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，因此輸電線上損失的功率降為原來的4，即輸電線上的
1
電能損耗降為原來的4，故 C 正確；
D．用戶獲得的功率
用 = 輸 損
可知兩次得到的功率關(guān)系為
用 = 輸 損 ≠ 4 輸 4 損
可知，用戶獲得的功率不是原來的 4 倍，故 D 錯誤。
故選 C。
【考向 17】（2024·山西運城·二模）如圖所示為遠距離輸電的原理圖，已知升壓變壓器原、副線圈的
匝數(shù)分別為 1和 2，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為 3和 4，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 1不變，當輸電線上電流 2減少Δ 時，則用戶端的電壓增
加（　　）
3 A． Δ B
4
． Δ C
1 3Δ D 1 4． ．
4 3 2 4 2 Δ 3
【答案】B
【詳解】 1一定，則 2一定，當輸電線上電流 2減少Δ ，則輸電線上電壓減少Δ ，則降壓變壓器原
線圈兩端的電壓增加
Δ 3=Δ
根據(jù)變壓比可知
Δ 3 = 3Δ 4 4
用戶端電壓增大

Δ 4 =
4
Δ 3
故選 B。
【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 = msin
50 ，變壓器為理想變壓器。將兩個相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠距離輸電線路的前后端，
電流互感器接入遠距離輸電線路。電壓互感器的原副線圈匝數(shù)比為 :1，電流互感器的原副線圈匝數(shù)
比為1: ，且 > 100。高壓輸電線路正常工作時，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為 1、 2，電流互
感器的示數(shù)為 I。則（　　）
A．用戶使用的電流是頻率為50Hz的交流電
B ( )．該遠距離輸電線路上的電阻為 1 2
C．該遠距離輸電線路上損耗的功率為 2 ( 1 2)
D ．該遠距離輸電線路上的電流為
【答案】C
【詳解】A．用戶使用的電流是頻率為
50
= 2 = 2 Hz = 25Hz
故 A 錯誤；
BD．遠距離輸電線路前端電壓滿足
前
=1 1
遠距離輸電線路后端電壓滿足
后
=2 1
遠距離輸電線路中的電流滿足
1 × 線 = ×
該遠距離輸電線路上的電流為
線 =
則
前 后 1 = =
2
線
故 BD 錯誤；
C．遠距離輸電線路上損耗的功率為
損 = 2 = 2線 ( 1 2)
故 C 正確。
故選 C。
【考向 19】（多選）（2024·山東煙臺·二模）某實驗小組利用如圖所示的電路模擬研究遠距離輸電。
圖中交流電源電壓為 = 6V，定值電阻為 = 20Ω，小燈泡 L 的規(guī)格為“6V 3.6W”，接通電路調(diào)節(jié)兩
1
個變壓器，使小燈泡始終以額定功率工作，此時理想變壓器 1原副線圈的匝數(shù)比為 = 1，理想變2

壓器 32原副線圈的匝數(shù)比為 = 2。則下列說法中正確的是（ ）4
A． 1和 2的乘積小于 1
B． 1越大電路的輸電效率越高
C．若 2 = 6，則 R 上消耗的功率為 0.2W
D．若 2 = 6，則變壓器 1的輸出電壓為 38V
【答案】ACD
【詳解】A．由于兩個變壓器之間的輸電線電阻 上會有電壓降，理想變壓器 1輸出電壓等于 2對應
的輸入電壓與 上電壓降之和，則有匝數(shù)比滿足
1 1
= = 12 2
3 = 3

=
2 R
= 24 4 4
由于 1 = 4 = 6V，則有

1 2 =
1 2 R = 2 R 2
< 1
4 2
A 正確；
B． 1越大 1輸出的電壓 2越低， 2輸出電壓越低，要使燈泡以額定功率正常工作，則需要輸電線
上的電流越大，則輸電線損失的電功率越大，電路的輸電效率越低，B 錯誤；
C．對變壓器 2，輸出電流與輸入電流的比值滿足
4
= 23
對燈泡則有
3.6
4 = = 6 A = 0.6A
若 2 = 6，則 上電流 3為 0.1A，其消耗的電功率
R = 23 = 0.12 × 20W = 0.2W
C 正確；
D．若 2 = 6，則有
3 = 3 = 24 4

3 =
3
4 = 6 × 6V = 36V4
則變壓器 1的輸出電壓為
2 = 3 + 3 = 36V + 0.1 × 20V = 38V
D 正確。
故選 ACD。
【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 1 = 200kW，經(jīng)升壓變壓器升壓后，輸出電壓為1 × 104V，發(fā)電站到用戶的輸電線總電阻
為 = 10Ω，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
（　　）
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?4 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
【答案】CD
【詳解】A．輸電線路中的電流為
2 = = 12 = 20A2 2
故 A 錯誤；
B．輸電線的損失功率為
2損 = 2 = 4kW
用戶獲得的功率為
4 = 3 = 2 損 = 196kW
故 B 錯誤；
C．輸電線損失功率為
2
= 2損 2 =
2
2

2
可見 2、 不變，若輸出電壓減半，線路損耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?4 倍，故 C 正確；
D．降壓變壓器副線圈的電流為
4 9800 4 = = 11 A4
降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
3 = 4
490
=
4 =
4 3 2 11
故 D 正確。
故選 CD。
【考向 21】（多選）（2024·山東日照·二模）我國能源分布很不均勻，遠距離大容量輸電有著特別重
要的意義。遠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 n，輸電線的總電阻為 r。U、I 分別表示電壓表 V、電流表 A 的示
數(shù)，輸入電壓 0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 U 增大
C．僅增大 2，則 U 減小
D．僅增大 Δ 2，若 V 的示數(shù)變化為Δ ，A 的示數(shù)變化為Δ ，則 = | 2Δ |
【答案】AD
【詳解】AB．若僅閉合開關(guān) S，降壓變壓器副線圈電阻減小，則電流增大；由 1 1 = 2 2，可知原
線圈中電流增大，輸電線的電壓降 = 1 增大，則降壓變壓器原線圈電壓減小，副線圈兩端電壓減
小，所以 U 減小，故 A 正確，B 錯誤；
C．僅增大 2，降壓變壓器副線圈電阻增大，則電流減小；由 1 1 = 2 2，可知原線圈中電流減小，
輸電線的電壓降 = 1 減小，則降壓變壓器原線圈電壓增大，副線圈兩端電壓增大，所以 U 增大，
故 C 減小；
D．設(shè)降壓變壓器原線圈上的電壓變化為Δ 1，對降壓變壓器
Δ 1
Δ =
則
Δ 1 = Δ
設(shè)原線圈的電流變化為Δ 1，則對降壓變壓器
Δ 1 1
Δ =
則
1
Δ 1 = Δ
由歐姆定律可得
Δ 1 = Δ 1
則
Δ
= 1
Δ
Δ =
2|
1 Δ |
故 D 正確。
故選 AD。
【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 u 隨時間 t 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 2V
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
【答案】B
【詳解】A．由題圖知，原線圈電壓最大值為 m = 24 2V，則原線圈兩端電壓的有效值為

= m1 = 24V
2
故 A 錯誤；
B．燈泡正常發(fā)光，由 P = UI 得，副線圈中電流有效值為
3W
= = 6V = 0.5A2
故 B 正確；
C．由理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系可知
1 = 1 2
= 4
2
故 C 錯誤；
D．理想變壓器沒有能量損失，原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，則原線圈的輸入功率
P1 = PL = 3W
故 D 錯誤。
故選 B。
【真題 2】（2024·湖南·高考真題）根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截止到 2023 年 9 月，我國風電裝機 4 億千
瓦，連續(xù) 13 年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風力發(fā)
電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角速度 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定值電阻 0。當用戶端接一個定值電阻 R 時， 0上消
耗的功率為 P。不計其余電阻，下列說法正確的是（ ）
A．風速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則 0上消耗的功率為 4P
B．輸電線路距離增加，若 0阻值增加一倍，則 0消耗的功率為 4P
C．若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則 0上消耗的功率為 8P
D．若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻 R，則 0上消耗的功率為 6P
【答案】A
【詳解】
如圖為等效電路圖，設(shè)降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)比為 :1，則輸電線上的電流為

= 22 0 + 2
轉(zhuǎn)子在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的電動勢為
= sin
A．當轉(zhuǎn)子角速度增加一倍時，升壓變壓器原副線圈兩端電壓都增加一倍，輸電線上的電流變?yōu)?2′ = 2
2，故 0上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?4 倍，故 A 正確；
C．升壓變壓器副線圈匝數(shù)增加一倍，副線圈兩端電壓增加一倍，輸電線上的電流增加一倍，故 0
上消耗的電功率變?yōu)樵瓉淼?4 倍，故 C 錯誤；
B．若 0阻值增加一倍，輸電線路上的電流
″

2 =
2
2 2 0消耗的功率0
″23 = 2 2 0 ≠ 4
故 B 錯誤；
D．若在用戶端并聯(lián)一個完全相同的電阻 R，用戶端電阻減為原來的一半，輸電線上的電流為
2 2
′′′ = = 22 2 2 2 0消耗的功率0 2 0
4 = ′′′22 0 ≠ 6
故 D 錯誤。
故選 A。
【真題 3】（2024·浙江·高考真題）如圖為某燃氣灶點火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出 = 5sin
100 (V)的交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為 1和 2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，實現(xiàn)點火。下列正確的是（　　）

A 2 7． <1 20000

B 1． <
1
2 2000
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
【答案】B
【詳解】AB．原線圈兩端電壓的有效值
5 5 2
1 = V = V
2 2
根據(jù)電壓匝數(shù)關(guān)系有
1 = 1 2 2
變壓器副線圈電壓的峰值
2max = 2 2
根據(jù)題意有
2max > 10 × 103V
解得
2
> 20000
1 1
，
1 <2 2000
故 A 錯誤，B 正確；
C．用電壓表測原線圈兩端電壓，電壓表測的是有效值，則示數(shù)為
5 5 2
1 = V = 2 V2
故 C 錯誤；
D．根據(jù)
2
= 2 = 100 Hz
解得
= 50Hz
變壓器不改變頻率，則副線圈輸出交流電壓的頻率是50Hz，故 D 錯誤。
故選 B。
【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)電機的輸出電壓 U1= 250V，輸
出功率 500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比 n3：n4= 50：1，輸電線總電阻 R = 62.5Ω。其余線路電阻不計，
用戶端電壓 U4= 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)電機的輸出電流為 368A B．輸電線上損失的功率為 4.8kW
C．輸送給儲能站的功率為 408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比 n1：n2= 1：44
【答案】C
【詳解】A．由題知，發(fā)電機的輸出電壓 U1 = 250V，輸出功率 500kW，則有

31 = = 2 × 10 A1
A 錯誤；
BD．由題知，用戶端電壓 U4 = 220V，功率 88kW，則有
3 = 4

= 3 4 3 4
P′ = U4I4
聯(lián)立解得
I4 = 400A，I3 = 8A，U3 = 11000V
則輸電線上損失的功率為
P 損 = I 23 R = 4kW
且
U2 = U3＋I3R = 11500V
1 1
再根據(jù) = ，解得2 2
1 1
=2 46
BD 錯誤；
C．根據(jù)理想變壓器無功率損失有
P = U2I3＋P 儲
代入數(shù)據(jù)有
P 儲 = 408kW
C 正確。
故選 C。
【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)域需要遠距離輸電。圖為遠距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均
為理想變壓器，T1的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，R 為輸電導線的電阻，T2的副線圈并
聯(lián)多個用電器，下列說法正確的是（　　）
A．T1輸出電壓等于T2輸入電壓
B．T1輸出功率大于T2輸入功率
C．用電器增多后，R 消耗的功率減小
D．用電器增多后，T2的輸出電壓降低
【答案】BD
【詳解】AB．由于輸電過程中，線路中有電流、線路電阻 R 會分壓且產(chǎn)生熱量，會損失功率，故T1
輸出功率大于T2輸入功率；T1輸出電壓大于T2輸入電壓，故 A 錯誤，B 正確；
CD．設(shè)升壓變壓器T1原副線圈比為 1: 1′，輸入出電壓分別為 1、 1′，根據(jù)理想變壓器電壓與原副
線圈匝數(shù)關(guān)系可得
1 = 1
1′ 1′
1
由于輸入電壓不變 1，原副線圈匝數(shù)比 ′不變，則升壓變壓器T1輸出變壓 1′恒定。設(shè)降壓變壓器T1 2
的原副線圈匝數(shù)比為 2: 2′，輸入輸出電壓分別為 2、 2′，通過原副線圈的電流分別為 2、 2′，T2
的副線圈并聯(lián)多個用電器等效電阻為 用，則有
2 2 2
′ = ′， ′ =
2′ 2′
2 2 2
，
2 用
= 2′
則
2
1′ = 2 + 2 = + (
2
2 ) 2 用 = ′ 2
( + 等)
2
= ( 2 )2令 等 ，則 2′ 用
1′ = 2( + 等)
隨著用戶接入的用電器增多，副線圈接入電器的總電阻 用減小，則 等減小，輸入線路中電流 2增
大.R 消耗的功率
損 = 22 T2的輸出電壓
′
2′ =
2
( 1′ 2 )2
用電器增多后， 2增大， R 消耗的功率增大，T2的輸出電壓 2′降低，故 C 錯誤，D 正確。
故選 BD。
【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 T 調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動變阻器 R、定值電阻 0和 1、開關(guān) S。S 處于閉合狀態(tài)，在原線圈電
壓 0不變的情況下，為提高 1的熱功率，可以（　　）
A．保持 T 不動，滑動變阻器 R 的滑片向 f 端滑動
B．將 T 向 b 端移動，滑動變阻器 R 的滑片位置不變
C．將 T 向 a 端移動，滑動變阻器 R 的滑片向 f 端滑動
D．將 T 向 b 端移動，滑動變阻器 R 的滑片向 e 端滑動
【答案】AC
【詳解】A．保持 T 不動，根據(jù)理想變壓器的性質(zhì)可知副線圈中電壓不變，當滑動變阻器 R 的滑片
向 f 端滑動時，R 與 1串聯(lián)后的總電阻減小，電流增大，根據(jù) = 2 1可知此時熱功率增大，故 A 正
確；
B．將 T 向 b 端移動，副線圈匝數(shù)變小，故副線圈兩端電壓變小，滑動變阻器 R 的滑片位置不變時，
通過 1的電流減小，故熱功率減小，故 B 錯誤；
C．將 T 向 a 端移動，副線圈匝數(shù)增加，故副線圈兩端電壓變大，滑動變阻器 R 的滑片向 f 端滑動，
R 與 1串聯(lián)后的總電阻減小，電流增大，此時熱功率增大，故 C 正確；
D．將 T 向 b 端移動，副線圈匝數(shù)減少，故副線圈兩端電壓變小，滑動變阻器 R 的滑片向 e 端滑動，
R 與 1串聯(lián)后的總電阻增大，電流減小，此時熱功率減小，故 D 錯誤。
故選 AC。
【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，每個充電樁輸入電流 16A，設(shè)原副線圈匝數(shù)分別為 1、 2，輸入正弦交流的頻率為 50Hz，則
下列說法正確的是（　　）
A．交流電的周期為 0.02s
B．原副線圈匝數(shù)比 1: 2 = 11:500
C．輸出的最大電壓為 220V
D．若 10 臺充電樁同時使用，輸入功率為 35.2kW
【答案】AD
【詳解】A．交流電的周期為
1
= = 0.02s
故 A 正確；
B．根據(jù)理想變壓器原副線圈的電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系可得，原副線圈匝數(shù)比為
1 1 10 × 1000 500
=2
=
2 220
= 11
故 B 錯誤；
C．輸出的最大電壓為
2m = 2 2 = 220 2V
故 C 錯誤；
D．若 10 臺充電樁同時使用，輸出功率為
2 總 = 10 2 2 = 10 × 220 × 16W = 35200W = 35.2kW
變壓器不改變功率，故輸入功率為
1 總 = 2 總 = 35.2kW
故 D 正確。
故選 AD。
【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)電機如圖（a）所示，其結(jié)構(gòu)見圖（b）。繞有線圈的匚形鐵芯開口處裝有磁鐵。
車輪轉(zhuǎn)動時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)電機輸出端。通過導線與標有“12V，6W”的燈泡L1相連。當車
輪勻速轉(zhuǎn)動時，發(fā)電機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。
8．在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過 90°的過程中
（1）通過L1的電流方向（在圖中用箭頭標出）；
（2）L1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)電機線圈電阻為 2Ω，車輪以某一轉(zhuǎn)速 n 轉(zhuǎn)動時，L1恰能正常發(fā)光。將L1更換為標有“24V，
6W”的燈泡L2，當車輪轉(zhuǎn)速仍為 n 時
（1）L2兩端的電壓
A．大于 12V B．等于 12V C．小于 12V
（2）L2消耗的功率
A．大于 6W B．等于 6W C．小于 6W
10．利用理想變壓器將發(fā)電機輸出電壓變壓后對標有“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 1: 2 = 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，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)電機阻力。已知空氣
阻力與車速成正比，忽略發(fā)電機內(nèi)阻。
（1）在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機輸出電壓 u 隨時間 t 變化的關(guān)系可能為
A． B． C．
D．
（2）無風時自行車以某一速度勻速行駛，克服空氣阻力的功率 f = 30W，車燈的功率為 L = 4W。
為使車燈的功率增大到 ′L = 6W，騎車人的功率 P 應為
【答案】8． A 9． A C 10．12
11． C 51W
【解析】8．（1）[1]根據(jù)題意，由楞次定律可知，通過L1的電流方向如圖所示
（2）[2]由圖可知，開始階段，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小，轉(zhuǎn)動后，磁通量減小，
磁通量的變化率增大，當轉(zhuǎn)過90°時，穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大，可知，轉(zhuǎn)動過
程中L1中的電流逐漸增大。
故選 A。
2
9．（1）[1] 根據(jù)題意，由公式 = 可得，L1的電阻為
= 12
2
1 6 Ω = 24Ω L1恰能正常發(fā)光，則感應電動勢的有效值為

= 1 ( 1 + ) = 13V L2的電阻為1
242
2 = 6 Ω = 96Ω
車輪轉(zhuǎn)速仍為 n 時，感應電動勢的有效值不變，則L2兩端的電壓

22 = + ≈ 12.7V > 12V2
故選 A。
（2）[2]L2消耗的功率
2
= 22 ≈ 1.68W < 6W2
故選 C。
10．根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系有
1 1
=2 2
解得

= 11 2 = 12V2
11．（1）[1]在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速越來越大，則周期越來越小，感應電動勢的
最大值越來越大，綜上所述，只有 C 符合題意。
故選 C。
2
（2）[2]根據(jù)題意，由 L = 可得
′2: 2 = ′L: L = 1.5:1
又有
∝ ∝ ∝
所以
′2: 2 = ′2: 2 = 1.5:1
又有
f = = 2
可得
′f = 1.5 f = 1.5 × 30W = 45W
則
= ′f + ′L = (6 + 45)W = 51W
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
及一個黑盒（如圖中虛線框所示）串聯(lián)，黑盒內(nèi)只有一個電子元件，電路處于正常工作狀態(tài)。副線
圈兩端電壓的 u-t 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
0.5 A。下列說法正確的是（　　）
A．原線圈連接的電源的輸出電壓的最大值為 220 2V
B．交流電源的輸出功率為 110 W
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
【答案】D
【詳解】A.由題意可知，原線圈兩端電壓的最大值為220 2V，而電源輸出的電壓大于原線圈兩端的
電壓，故 A 錯誤；
B.因原線圈電路中接有指示燈，則電源的輸出功率大于 110W，故 B 錯誤；
CD.若黑盒中是電感線圈，增大輸入的交流電頻率，副線圈上的電流會減小，電流表的示數(shù)減小，指
示燈會變暗，故 C 錯誤，D 正確。
故選 D。
2．（2024·陜西·三模）如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為 1: 2，輸入端 C、D 接入電壓有
效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終均為2 0。滑動變阻器 R 的最大阻值為 0。現(xiàn)將滑動
變阻器的滑片由變阻器的中點分別向 a、b 兩端滑動，滑動過程中兩個燈泡始終發(fā)光且未超出安全電
壓，下列說法正確的是（　　）
A．滑片向 a 端滑動時，L1一直變暗，L2一直變亮
B．滑片向 a 端滑動時，L1一直變亮，L2一直變亮
C．滑片向 b 端滑動時，L1一直變暗，L2一直變亮
D．滑片向 b 端滑動時，L1一直變亮，L2一直變亮
【答案】C
【詳解】當并聯(lián)電路兩支路電阻相等時，并聯(lián)電阻最大，所以根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點可知，滑動
變阻器的滑片從中點向 a 端或 b 端的過程中，負載端并聯(lián)總電阻一直增大，設(shè)電源輸出電壓有效值
為 U，通過原線圈的電流為 I1，通過副線圈的電流為 I2，負載端并聯(lián)電路的總電阻為 R，令 1: 2
= ，則由能量守恒定律及理想變壓器規(guī)律有
= 21 1 2 20 + 2 并
1 2 1
=2
=
1
整理得

1 = 2 0 + 2 并
其中 U、n、R0不變，并聯(lián)電阻一直增大，故 I1一直變小，故燈泡 L1一直變暗，原線圈兩端的電壓
為
1 = 2 1 0
則原線圈兩端的電壓一直變大，原副線圈匝數(shù)比不變，根據(jù)理想變壓器規(guī)律可知，副線圈兩端電壓
U2一直變大，則流過燈泡 L2的電流為

2′ = 2 0 +
滑動變阻器的滑片滑動到 b 端的過程，Rb一直減小，故流過燈泡 L2兩端電流一直變大，即燈泡 L2
一直變亮。
故選 C。
3．（2024·青海西寧·二模）摩托車的點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，當副線圈電壓的瞬時值大于1.5 × 104V時，就
會使火花塞產(chǎn)生電火花點燃汽油機工作。以下說法正確的是（　　）
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
【答案】C
【詳解】A．要使火花塞產(chǎn)生電火花點燃汽油機工作，根據(jù)理想變壓器的變壓規(guī)律
2 2m 1.5 × 104
= > = 8841 1m 12 2
故 A 錯誤；
B．在電流變化的一個周期內(nèi)，電壓兩次到達最大值，火花塞放電兩次，故 B 錯誤；
C．根據(jù)變壓器的原理，副線圈與原線圈中交流電的頻率相同，故僅升高高壓包輸入電流的頻率，火
花塞放電的頻率會增大，故 C 正確；
D．副線圈的電壓與原線圈的電壓和匝數(shù)比有關(guān)，與原線圈的頻率無關(guān)，故僅升高高壓包輸入電流
的頻率，高壓包的輸出電壓不變，故 D 錯誤。
故選 C。
4．（2024·山東濟寧·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，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“1”擲向“2”，放電電流平均值為 2.8A，放電時間約為10 2s，已知電容器電容為2.0 × 10 5
F。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
【答案】C
【詳解】A．自耦變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為
1 1 220V 11
= =2 2 20V
= 1
故 A 錯誤；
BC．充電完畢后電容器儲存的電荷量為
= = 2.8 × 10 2C
則充電完畢后電容器兩端的電壓為
2.8 × 10 2
= = 2.0 × 10 5 V = 1400V
則升壓變壓器副線圈電壓的最大值為1400V，升壓變壓器原線圈電壓的最大值為
3 = 2 2 = 20 2V
則升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比為
3 3 20 2V 1
= = 1400V ≈4 50
故 B 錯誤，C 正確；
D．若去掉二極管，電容器兩端接交流的，電容器一直進行充放電，則該除顫儀依然不能正常工作，
故 D 錯誤。
故選 C。
5．（2024·河北·二模）發(fā)電站把電能輸送到用電器的遠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)電機的輸出功率為200kW，輸出電壓是250V，升壓變壓器的原、副
線圈的匝數(shù)比 1: 2 = 1:50，每條輸電線的電阻均為 = 20Ω，下列說法正確的是（　　）
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?2 倍，則降壓變壓器的輸出功率變?yōu)?br/>原來的 2倍
【答案】C
【詳解】AB．由
= 1 1
可得升壓變壓器原線圈中的電流

1 = = 800A1
由
1 = 1 2 2
可得升壓變壓器的輸出電壓

= 2
1
2 = 12500V1
由
1
=
2
2 1
可得輸電線中的電流
2 = 16A
輸電線上損失的電壓
Δ = 2 × 2 = 640V
故 AB 錯誤；
C．降壓變壓器的輸入電壓
3 = 2 Δ = 11860V
降壓變壓器的輸出功率等于輸入功率
3 = 3 2 = 189760W
故 C 正確；
D．若輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?2 倍，可知輸電線上的電流 2變?yōu)樵瓉淼?2倍，則降壓變壓
器輸出的電流 4也變?yōu)樵瓉淼?2倍，但降壓變壓器輸出的電壓 4比原來的小，故降壓變壓器的輸出
功率要小于原來的 2倍，故 D 錯誤。
故選 C。
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 kU 向遠處輸電，在用戶端用降壓變壓器把電壓
仍降為 U 供用戶使用，下列說法正確的是（　　）
A．降壓變壓器原線圈匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的 k 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
【答案】B
【詳解】A．升壓變壓器次級電壓為 kU，由于導線上有電壓損失則降壓變壓器初級電壓小于 kU，而
次級電壓等于 U，則降壓變壓器原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)比小于 k，選項 A 錯誤；
BCD．若用戶功率增大，升壓變壓器的輸入功率變大，而輸入電壓不變，則升壓變壓器的輸出電壓
不變，輸出功率變大，輸出電流變大，輸電線上的電流變大，則輸電線上損失的功率也增大，輸電
線上的電壓損失變大，降壓變壓器的初級電壓減小，則降壓變壓器的輸出電壓減小，選項 B 正確，
CD 錯誤。
故選 B。
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 1、降壓變壓器 2均為理想變壓器，整
流及逆變等過程不計能量損失且有效值不變。若直流輸電線的總電阻 = 10Ω， 2匝數(shù)之比 3: 4
= 53:25結(jié)合圖中信息，下列說法正確的是（　　）
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4.24 × 109W
D．當用戶負載增加時，用戶端增加的功率大于 1輸出端增加的功率
【答案】B
【詳解】A．圖中“500kV”指交流電的有效值，故 A 錯誤；
B．根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系
3 = 3 4 4
解得
3 = 1060kV
直流輸電線損失的電壓為
Δ = 2 3 = 40kV
故 B 正確；
C．輸電電流為
Δ
2 = = 4000A
輸電功率為
= 2 2 = 4000 × 1100 × 103W = 4.4 × 109W
故 C 錯誤；
D．當用戶負載增加時， 1輸出端增加的功率等于用戶端增加的功率與輸電線上增加的損失功率之
和，故用戶端增加的功率小于 1輸出端增加的功率，故 D 錯誤。
故選 B。
8．（2024·山東泰安·三模）遠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、
1 3 3 1000
副線圈匝數(shù)比為 =2 200，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為 =4 11 ，輸電線的總電阻為 R=200Ω。
當用戶消耗的電功率為 110kW 時，入戶電壓 4 = 220V，則升壓變壓器的原線圈的輸入電壓 1等于
（　　）
A．465V B．316.5V C．232.5V D．216.5V
【答案】B
【詳解】降壓變壓器副線圈中的電流為
110kW
2 = = 220V = 500A4
設(shè)輸電線上的電流為 1，根據(jù)
1 4
=2 3
解得
1 = 5.5A
根據(jù)
3 = 3 4 4
解得
3 = 20000V
輸電線上損失的電壓大小為
Δ = 1 = 1100V
可知升壓變壓器副線圈兩端的電壓為
2 = 3 + Δ = 21100V
根據(jù)
1
=
1
2 2
解得
1 = 316.5V
故選 B。
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 = msin ，原
線圈匝數(shù)為 n1，副線圈匝數(shù)為 n2，定值電阻 R1、R2、R3的阻值均為 R。在變壓器的閉合鐵芯上還繞
有一匝線圈，該線圈接理想交流電壓表，電壓表的示數(shù)為 U0。下列說法正確的是（　　）
A． m = 2 0
2 2
B ．電阻 R 2 02的功率為
C 2
2
．原線圈中的電流為 2 03 1
D 3．若僅斷開開關(guān) S，則電壓表的示數(shù)變?yōu)? 0
【答案】C
【詳解】A．根據(jù)變壓器電壓與線圈匝數(shù)之比可知
m
2 1
=0 1
解得
m = 2 1 0
故 A 錯誤；
B．根據(jù)變壓器電壓與線圈匝數(shù)之比可知
0 1
=2 2
解得
2 = 2 0
根據(jù)串并聯(lián)電路電流規(guī)律可知

= 22 3
2
則 R2的電流為
= 1 × = 2 02 2 3 R2的功率為
2 2
= 2 = 2 02 9
故 B 錯誤；
C．根據(jù)變壓器電流與線圈匝數(shù)之比可知
2 1
=1 2
解得
2 2
1 =
2 0
3 1
故 C 正確；
D．僅斷開開關(guān) S，則電壓表的示數(shù)不變，故 D 錯誤；
故選 C。
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 Em=NI，其中 N 為線圈的匝數(shù)，I 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 Em=ΦRm，其中 Φ 為磁通量，Rm 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過的知識，下列說法不正確的是（　　）
A．變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率
A2B s
2
．在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為kg m2
C．不考慮漏磁，圖 2 所示的串聯(lián)磁路滿足 Em=Φ(Rm1+ Rm2)
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強度一定大
【答案】D
【詳解】A．變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率，故 A 正確；
B．根據(jù)磁阻定律

m = m
Tm
磁阻的單位為 A ；
根據(jù)磁感應強度與磁通量的關(guān)系有
Φ
=
磁感應強度 B 的單位為 T，電流 I 的單位為 A，時間 t 的單位為 s，質(zhì)量 m 的單位為 kg，長度 l 的單
位為 m，面積 S 的單位為 m2，根據(jù)磁動勢
Em=NI
A2 s2
磁阻的單位可以表示為kg m2，故 B 正確；
C．不考慮漏磁，圖 2 所示的串聯(lián)磁路滿足磁路歐姆定律
Em=Φ(Rm1+Rm2)
故 C 正確；
D．不考慮漏磁，在圖 3 所示的并聯(lián)電路中，磁阻小的支路中磁通量大，但磁感應強度不一定大，
因為磁感應強度與磁通量和面積 S 的比值有關(guān)，故 D 錯誤。
本題選不正確的，故選 D。
11．（2024·山東濰坊·三模）如圖甲所示，小型交流發(fā)電機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
圈中電流隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，則發(fā)電機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 1 2 2 4．25πC B． C C． C D． C25π 25π 5π
【答案】C
【詳解】發(fā)電機線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過 90°的過程中，設(shè)發(fā)電機線圈面積為 S、匝數(shù)為 N，原線圈
回路總電阻為 R 總，原線圈位置磁感應強度為 B，則原線圈通過的電荷量為

1 = 總
其中

= = 2πm ，總
解得
1
= m1 = 25π C
再根據(jù)
1 = 1 2 2
可知發(fā)電機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
2
2 = 25π C
故選 C。
二、多選題
12．（2024·山西太原·三模）如圖所示，矩形線圈 在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸 ′勻速轉(zhuǎn)動，
磁感應強度為 ，線圈面積為 ，轉(zhuǎn)動的角速度為 ，匝數(shù)為 ，線圈電阻不計，右側(cè)接降壓變壓器。
定值電阻 1 = 2，電容器電容為 ，電表均為理想電表，下列說法正確的是（　　）
A．增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度 ，燈泡亮度不變
B．增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度 ，電壓表示數(shù)變大
C．線圈轉(zhuǎn)動的角速度 一定，開關(guān) S 由 1 調(diào)至 2 時，電流表示數(shù)變大
D．線圈轉(zhuǎn)動的角速度 一定，開關(guān) S 由 2 調(diào)至 1 時， 1消耗的功率變大
【答案】BC
【詳解】AB．由線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的最大感應電動勢為
m =
則有電動勢的有效值為

= m
2
可知增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度 ，則最大感應電動勢增大，電動勢的有效值增大，燈泡亮度變大，電
壓表示數(shù)變大，A 錯誤，B 正確；
C．線圈轉(zhuǎn)動的角速度 一定，則產(chǎn)生電動勢的有效值一定，開關(guān) S 由 1 調(diào)至 2 時，降壓變壓器的副
線圈匝數(shù)增大，由變壓器原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比可知，副線圈的輸出電壓升高，由于變壓
器是降壓變壓器，由變壓器原、副線圈的電流比與匝數(shù)比成反比，可知原線圈的電流小于副線圈的
電流，又 1 = 2，可知電阻 2上的電壓增加量，要大于因原線圈的電流增大， 1上的電壓降引起副
線圈輸出電壓的減小量，因此電流表示數(shù)變大，C 正確；
D．線圈轉(zhuǎn)動的角速度 一定，則產(chǎn)生電動勢的有效值一定，開關(guān) S 由 2 調(diào)至 1 時，變壓器副線圈的
輸出電壓降低，副線圈回路中的電流 2減小，則原線圈中電流 1減小，由功率公式可得
Δ = 21 1
可知 1消耗的功率變小，D 錯誤。
故選 BC。
13．如圖所示的電路中，自耦變壓器為理想變壓器，電表均為理想交流電表，R1為滑動變阻器，R2
為定值電阻，A、B 間輸入電壓有效值恒定的正弦交變電流，在調(diào)節(jié) P1或 P2的過程中，下列判斷正
確的是（　　）
A．僅將 P1向左滑動，兩電表的示數(shù)均變小
B．僅將 P1向左滑動，兩電表的示數(shù)均變大
C．僅將 P2向上滑動，兩電表的示數(shù)均變大
D．僅將 P2向上滑動，A、B 端輸入的功率變小
【答案】AD
【詳解】AB．設(shè)電流表中的示數(shù)為 I，A、B 端輸入電壓為 U
1 2
= 1 + 22
僅將 P1向左滑動，R1變大，則 I 變小，根據(jù)變流比可知，副線圈電路中的電流也變小，電壓表示數(shù)
變小，選項 A 正確，B 錯誤；
C．僅將 P2向上滑動，由
1 2
= 1 + 22
可知，n1變大，I 變小，選項 C 錯誤；
D．由功率
P=UI
可知，n1變大，I 變小，A、B 端輸入的功率變小，D 正確。
故選 AD。
14．（2024·內(nèi)蒙古通遼·一模）將圖（a）所示的交流發(fā)電機作為圖（b）中理想變壓器原線圈的電源，
當副線圈上的滑片 P 處于圖示位置時，燈泡 L 能發(fā)光。要使燈泡 L 變暗，則可以實現(xiàn)的操作有（　　）
A．向上滑動 P B．減少發(fā)電機中線圈的匝數(shù)
C．增大發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)動周期 D．減小電容器的兩板間距
【答案】BC
【詳解】A．向上滑動 P，副線圈匝數(shù)增加，根據(jù)
2 = 2 1 1
可知副線圈輸出電壓最大，燈泡 L 變亮，故 A 錯誤；
B．減少發(fā)電機中線圈的匝數(shù)，根據(jù)
m =
可知發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢減小，原線圈輸入電壓減小，副線圈輸出電壓減小，燈泡 L 變暗，故 B 正
確；
C．增大發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)動周期，即減小發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)動角速度，根據(jù)
m =
可知發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢減小，原線圈輸入電壓減小，副線圈輸出電壓減小，燈泡 L 變暗，故 C 正
確；
D．減小電容器的兩板間距，根據(jù)
r = 4
可知電容增大，根據(jù)
1
= 2
可知容抗減小，通過燈泡 L 的電流增大，燈泡 L 變亮，故 D 錯誤。
故選 BC。
15．（2024·浙江·三模）如圖所示，一輸出電壓穩(wěn)定的電源通過遠距離輸電給用戶供電，輸電線路的
總電阻為 R。在用戶端有一理想降壓變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為 10∶1，假設(shè)用戶的用電都用于照
明，且每個燈的電阻均為 nR，當用戶有 n 盞燈接通時，這些燈剛好以額定功率工作，此時電源的輸
出電流為 I。設(shè)燈的電阻不隨工作電壓的變化而變化，不計變壓器輸出端到用戶之間線路的電阻，則
關(guān)于該輸電線路下列說法正確的是（　　）
A．有 n 盞燈在工作時，該輸電線路的輸電效率為 50%
B．當 2n 101盞燈在工作時，則電源的輸出電流為 51
C．當 2n 盞燈在工作時，每盞燈的功率約為額定功率的 98%
D．當 4n 盞燈在工作時，電戶的電壓比額定電壓降低約 8%
【答案】BC
【詳解】A． 盞燈的并聯(lián)電阻為 ，變壓器的輸出電流為10 ，所以輸電電壓為10 ，則輸入電壓為
100 ，輸電線上損失電壓為 ，電源電壓為101 ，所以輸電效率為
100 100
= 101 = 101 ≈ 99%
故 A 錯誤；
B ．當2 盞燈的總電阻為2，設(shè)電源輸出電流為 ′，則變壓器輸出電流為10 ′，即輸出電壓為5 ′ ，變
壓器輸入電壓為50 ′ ，有
51 ′ = 101
所以
101
′ = 51
故 B 正確；
C 101 101
2
．每盞燈的電流減小為原來的102，功率變?yōu)樵瓉淼?≈ 98%102 ，故 C 正確；
D ．當4 盞燈在工作時電燈的總電阻為4，令此時原線圈的電流為 1，則副線圈的電流為10 1，副線
10
圈的總電壓為 2 = 4 1 ，則有原副線圈的關(guān)系可得
1
= 10， = 101 = 1 + 2 2
101
電源的輸出電流為 26
101 101
，每盞燈的電源減為原來的104，即電壓也變?yōu)樵瓉淼?04 ≈ 97%，故 D 錯誤。
故選 BC。
16．（2023·陜西·一模）如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電
壓分別為 1和 2，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為 3和 4。在輸電線路的起始端接入兩個
互感器，兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為20:1和1:20，各互感器和電表均為理想的，則下列
說法正確的是（　　）
A．左側(cè)互感器起到降壓作用，右側(cè)互感器起到降流作用
B．若電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為8A，則線路輸送電功率為220kW
C．若保持發(fā)電機輸出電壓 1一定，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率增大
D．若發(fā)電機輸出電壓 1一定，若用戶數(shù)增加，為維持用戶電壓 4一定，可將滑片P下移
【答案】AC
【詳解】A．根據(jù)兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比可知電壓互感器起到降壓的作用，電流互感器起
到降流（升壓）的作用，A 正確；
B．設(shè)輸電電流為 2，根據(jù)理想變壓器電壓和電流規(guī)律可得
2 20
=V 1
2 20
=A 1
解得
2 = 4400V
2 = 160A
所以線路輸送的電功率為
= 2 2 = 4400 × 160W = 704kW
B 錯誤；
C．由理想變壓器電壓和電流規(guī)律可得
2 2
=1 1
3 3
=4 4
2 = 4 4 3
設(shè)輸電線路總電阻為 ，根據(jù)閉合電路歐姆定律有
3 = 2 2
設(shè)用戶端總電阻為 ，根據(jù)歐姆定律有

4 =
4

聯(lián)立解得

= 22 2
+ 3 4
若保持發(fā)電機輸出電壓 1和用戶數(shù)一定，僅將滑片Q下移，則 2增大， 不變，所以 2增大，而輸電
線損耗功率為
Δ = 22
所以輸電線損耗功率增大，C 正確；
D．若保持發(fā)電機輸出電壓 1和Q的位置一定，使用戶數(shù)增加，即 2不變， 減小，則 2增大， 3減
4
小，為了維持用戶電壓 4一定，需要增大 ，可將滑片P上移，D 錯誤。3
故選 AC。
17．（2024·江西·一模）如圖所示，交流發(fā)電機（內(nèi)阻不計）產(chǎn)生的交流電直接輸送到理想變壓器的
原線圈，電路中的電流表 A 和電壓表 V 均為理想交流電表，電阻 = 2.0Ω。電鍵 S 斷開時，發(fā)電機
輸出電流的表達式為 = 2 2sin100 (A)，電壓表 V 的示數(shù)為 20V 則（ ）
A．變壓器原副線圈的匝數(shù)比為 5：1
B．流過電阻 R 的電流方向每秒改變 50 次
C．若合上電鍵 S，則電壓表示數(shù)將減小
D．若將發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速減半，則電流表示數(shù)將減半
【答案】ACD
【詳解】A．電鍵 S 斷開時，電表讀數(shù)為有效值，副線圈電流
20
2 = 2.0 A = 10A
原線圈電流
1 = 2A
故原副線圈匝數(shù)比
1 2 10
=2
=
1 2
= 5
故 A 正確；
B．變壓器不改變電流的頻率，根據(jù)發(fā)電機輸出電流的表達式有
= 2 = 100
可得
= 50Hz
則流過電阻 R 的交變電流的頻率為 50Hz，其方向每秒改變 100 次，故 B 錯誤；
C．若合上電鍵 S，副線圈電壓不變，負載總電阻減小，副線圈電流增大，電阻 0兩端的電壓增大，
電阻 R 兩端的電壓減小，故 C 正確；
D．根據(jù)發(fā)電電壓的峰值
m =
可得有效值

= m

=
2 2
可知，發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速減半，則原、副線圈電壓均減半，副線圈電流減半，因而原線圈中電流將
減半，故 D 正確。
18．2023 年 8 月 18 日，世界首條 35 千伏公里級超導輸電示范工程首次實現(xiàn)滿負荷運行，刷新了我
國商用超導輸電工程最大實際運行容量的紀錄。如圖是某輸電線路的簡化圖，兩理想變壓器的匝數(shù)
比分別為 1: 2 = 1:3， 3: 4 = 3:1，M、N 間接入電壓有效值恒為 U 的正弦交變電源，a、b、c 三
個電阻的阻值相等。則（　　）
A．電源功率 P 一定時，輸電電壓 U 加倍，則流過電阻 b 的電流減半
B．電源功率 P 一定時，輸電電壓 U 加倍，則電阻 b 損耗的功率減半
C 9．M、N 間電壓 U 一定時，電阻 c 兩端的電壓為 19
D．M、N 9間電壓 U 一定時，電阻 c 兩端的電壓為 10
【答案】AC
【詳解】AB．當電源功率 P 一定時，輸電電壓 U 加倍，則原線圈電流減半，故流過電阻 b 的電流
減半，根據(jù)
損 = 22
1
可得電阻 b 損耗的功率變?yōu)樵瓉淼?，故 A 正確，B 錯誤；
CD．設(shè) a、b、c 三個電阻的阻值為 R，通過變壓器線圈 1、2、3、4 的電流分別為 1、 2、 3、 4，
兩端的電壓分別 1、 2、 3、 4，由歐姆定律有
1 = 1
根據(jù)
1 1
=
1 =
2 2 3
理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，有
1 1 = 2 2
同理
3 = 2 2
同一回路有
2 = 3
又有
3 3
=
3 =
4 4 1
3 3 = 4 4
4 = 4
可得
4 = 4
解得
9
4 = 19
故 D 錯誤，C 正確。
故選 AC。第 46 講　變壓器　遠距離輸電
——劃重點之精細講義系列
考點 1 理想變壓器基本規(guī)律的應用
考點 2 理想變壓器的動態(tài)分析
考點 3 幾種常用的變壓器
考點 4 遠距離輸電問題
一．變壓器原理
1．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：P 入＝P 出．
U1 n1
(2)電壓關(guān)系： ＝ ，若 n1>n2，為降壓變壓器，若 n1I1 n2
(3)電流關(guān)系：只有一個副線圈時， ＝ ；有多個副線圈時，U
I 1
I1＝U2I2＋U3I3＋…＋UnIn.
2 n1
二．遠距離輸電
1．電路損失
(1)功率損失：設(shè)輸電電流為 I，輸電線的電阻為 R，則功率損失為 ΔP＝I2R.
(2)電壓損失：ΔU＝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．降低損耗的兩個途徑
l
(1)一個途徑是減小輸電線的電阻．由電阻定律 R＝ρ 可知，在輸電距離一定的情況下，為減小
S
電阻，應當用電阻率小的金屬材料制造輸電線．此外，還要盡可能增加導線的橫截面積．
(2)另一個途徑是減小輸電導線中的電流，由 P＝IU 可知，當輸送功率一定時，提高電壓可以減
小輸電電流．
考點 1：理想變壓器基本規(guī)律的應用
1．理想變壓器的基本特點
ΔΦ
(1)無漏磁，故原、副線圈中的 Φ、 相同．
Δt
ΔΦ
(2)線圈無電阻，因此無壓降，U＝E＝n .
Δt
U ΔΦ
(3)根據(jù) ＝ 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 Δt
U1 U2 U3
＝ ＝ ＝…
n1 n2 n3
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 P 入＝P 出
U1 n1
原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)比，即 ＝ ，與副線圈的個
電壓關(guān)系 U2 n2
數(shù)無關(guān)
I1 n2
①只有一個副線圈時： ＝
電流關(guān)系 I2 n1
②有多個副線圈時：由 P 入＝P 出得 U1I1＝U2I2＋U3I3＋…＋
UnIn或 I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn.
頻率關(guān)系 f1＝f2，變壓器不改變交流電的頻率
1.理想變壓器的制約關(guān)系
n2
原線圈電壓 U1和匝數(shù)比決定副線圈電壓 U2，U2＝ Un 11
副線圈的輸出功率 P 出決定原線圈的輸入功率 P 入，P 入＝P 出
n2
副線圈電流 I2和匝數(shù)比決定原線圈電流 I1，I1＝ In 21
2.含有多個副線圈的變壓器
計算具有兩個或兩個以上副線圈的變壓器問題時，需注意三個關(guān)系：
U1 U2 U3 Un
電壓關(guān)系： ＝ ＝ ＝…＝
n1 n2 n3 nn
功率關(guān)系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn
電流關(guān)系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn
【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
動機的額定電壓相等，當原線圈兩端接有如圖乙所示的交流電壓時，燈泡剛好正常發(fā)光，電動機也
剛好正常工作。已知電動機的內(nèi)阻 = 0.1Ω，電動機的額定功率為 2 W、效率為80%，燈泡正常發(fā)光
時電阻為0.5Ω。下列說法正確的是（　　）
A．燈泡的額定電壓為 1 V B．原、副線圈的匝數(shù)比為11：1
C．原線圈中的電流為5.5A D．燈泡中的電流 1 s 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兩
部分構(gòu)成，變壓器為理想變壓器。電動機的內(nèi)阻為1Ω，額定電壓為 16V，額定電流為2.2A。當變壓
器輸入電壓為 220V 的正弦交流電時電鉆正常工作，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0.16A
C．變壓器的輸入功率為35.2W
D．電動機的效率約為73%
【考向 3】（多選）（2024·廣東佛山·二模）小明同學用漆包線和鐵釘繞制了一個如圖所示簡易變壓器，
初級線圈匝數(shù) 1 = 400匝，接入正弦交流電 = 8 2sin100 (V)。次級線圈匝數(shù) 2 = 100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?LED 兩端電壓超過2.1V就會導通被點亮。忽
略鐵釘漏磁，下列說法正確的是（　　）
A．圖中電壓表示數(shù)為8V B．兩只 LED 都不能被點亮
C．每只 LED 閃光頻率 = 50Hz D．LED 兩端電壓峰值 m = 2V
【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 1: 2: 3
= 1:8:12，當 U 為如圖乙所示正弦式交流電源時，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)計為（　　）
A．1:10 B．2:5 C．1:2 D．3:5
【考向 5】（多選）（2024·湖北·三模）如圖所示為理想變壓器，已知 1 = 100匝， 2 = 30匝。電阻
1 = 8Ω， 2 = 0.36Ω， 3 = 2.56Ω。電源為理想交流電源。開關(guān) S1閉合 S2斷開時 2的電功率和開
關(guān) S2閉合 S1斷開時 3的電功率相等。則線圈 3的匝數(shù)可能為（　　）
A．20 B．40 C．60 D．80
考點 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)比不變和負載電阻不變兩種情況．
1．匝數(shù)比不變的情況(如圖甲所示)
U1 n1
(1)U1 不變，根據(jù) ＝ ，輸入電壓 U1 決定輸出電壓 U2，不論負載電阻 R 如何變化，UU n 2
不
2 2
變．
(2)當負載電阻發(fā)生變化時，I2變化，輸出電流 I2決定輸入電流 I1，故 I1發(fā)生變化．
(3)I2變化引起 P2變化，P1＝P2，故 P1發(fā)生變化．
2．負載電阻不變的情況(如圖乙所示)
n1
(1)U1不變， 發(fā)生變化，故 U2變化．n2
(2)R 不變，U2變化，故 I2發(fā)生變化．
U22
(3)根據(jù) P2＝ ，P2 發(fā)生變化，再根據(jù) P1＝P2，故 P1 變化，P1＝U1I1，U1 不變，故 I1 發(fā)生變R
化．
(1)分析該類問題的一般思維流程是：
【考向 6】（2024·遼寧葫蘆島·二模）如圖所示，矩形線圈 abcd 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 abcd 在有界勻強磁場中繞垂直于磁場的 bc 邊勻速轉(zhuǎn)動，磁場只分
布在 bc 邊的左側(cè)，磁場的磁感應強度大小為 B，線圈的匝數(shù)為 N，轉(zhuǎn)動的角速度為 ，ab 邊的長度
為 1，ad 邊的長度為 2，線圈電阻不計。假設(shè)從如圖所示位置開始計時，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 2 1 2
2
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】在勻強磁場中有一電阻忽略不計的矩形線圈，繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的正弦
交流電的感應電動勢 e 隨時間 t 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 A、B 兩
端。已知 R，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。
下列說法正確的是（ ）
A．變壓器 A、B 兩端電壓的瞬時值表達式為 u = 100sin50πt（V）
B．圖甲中 t = 2 × 10 2s 時，穿過線圈的磁通量最大
C．Rt處溫度升高后，電壓表 V1與 V2示數(shù)的比值不變
D．Rt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 1: 2: 3 = 4:2:1，定值電阻 1 = 4Ω，
2 = 3 = 1Ω，滑動變阻器 R 的最大阻值為3Ω。在 c、d 兩端輸入正弦式交流電，電壓的表達式為
= 10 2sin100 (V)。當滑片 P 從 a 端滑到 b 端的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電阻 3的功率一直增大
B 5．電流表示數(shù)的最小值為6A
C．當滑片 Р 處在 a 端與 b 端的中點時，整個電路的功率達到最大
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 u 隨時間 t 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 R1=4Ω，R2=18Ω，滑動變阻器 R3的最大阻
值為 20Ω。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，R1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 R3=18Ω 時，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值的表
達式為 = 220 2sin100 (V)，定值電阻 R1的阻值為 10Ω，電阻箱 R2的初始阻值為 20Ω，燈泡 L
阻值恒為 20Ω，電流表的內(nèi)阻不計。下列說法正確的是（　　）
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 = 20．當 2 7 Ω時，副線圈功率達到最大
【考向 11】（多選）（2024·河北·三模）如圖所示，理想變壓器原線圈接 = 100 2sin(100 )V的交
流電，原、副線圈匝數(shù)比 1: 2 = 2:5，已知定值電阻 = 16Ω、 0 = 25Ω，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． = 75Ω時，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 m = 165.25W
C．理想變壓器的輸出功率最大時，電流表的示數(shù)為 1A
D． = 125Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大
考點 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
ΔΦ U1 n1
規(guī)律：自耦變壓器只有一個線圈，每匝線圈產(chǎn)生的電動勢 E＝ 相同，故 ＝ 成立.通過自耦
Δt U2 n2
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 P 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
(1)電壓互感器：并在被測電路中，實質(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) n1大于副線圈匝數(shù) n2.如圖丙所示.
(2)電流互感器：串在被測電路中，實質(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) n1小于副線圈匝數(shù) n2.如圖丁所示.
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、小電流后再進行測量.
【考向 12】（2024·福建三明·一模）如圖，L1、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（ ）
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）為實時監(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，可采用互感器進行測量。如圖所示，電壓互感器K1
和電流互感器K2分別連接在高壓線上，設(shè)兩個互感器的原、副線圈的匝數(shù)比分別為 1、 2，兩個互
感器所連的電表的示數(shù)分別為 a、b，則高壓輸電線的電壓和電流分別為（　　）
A 1． ，
1
2 B． 1 ， C． ， 1 D． 2，2 2
【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 1 = 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) 2，電路中的定值電阻 1 = 150Ω， 2 = 30Ω，交流電壓
表、電流表均為理想電表，當從變壓器的左端接入 = 180 2sin100 (V)交流電源時，滑片 P 移動
到某一位置，電壓表V1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 2 = 80匝
B．電流表的示數(shù)為 2A
C． 1消耗的電功率為12W
D．若把滑片 P 向上滑，則流經(jīng) 2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，線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上， 3是可
移動的滑動觸頭，A、B 端與滑動變阻器 1串聯(lián)后接正弦交流電源，輸出端接燈泡 L 和滑動變阻器
2， 1、 2為滑動變阻器的滑片。當開關(guān) S 閉合，輸入端接電壓如圖（a）所示， 1、 2、 3處于
如圖所在的位置時，燈泡 L 能正常發(fā)光。下列說法正確的是（　　）
A．流過燈泡 L 的電流方向每秒改變 50 次
B．AB 兩端電壓有效值為 220V
C．若保持 2和 3不變，僅將 1向左移動，L 將變暗
D．若將 1移至最左端，移動 2的同時轉(zhuǎn)動 3，L 亮度保持可能不變
考點 4：遠距離輸電問題
1．遠距離輸電的處理思路
對高壓輸電問題，應按“發(fā)電機→升壓變壓器→遠距離輸電線→降壓變壓器→用電器”，或按從“用
電器”倒推到“發(fā)電機”的順序一步一步進行分析．
2．遠距離高壓輸電的幾個基本關(guān)系(以下圖為例)
(1)功率關(guān)系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 損＋P3.
U1 n1 I2 U3 n3 I4
(2)電壓、電流關(guān)系： ＝ ＝ ， ＝ ＝ ，U2＝ΔU＋U3，I ＝IU n I U n I 2 3
＝I 線．
2 2 1 4 4 3
P2 P3 U2－U3
(3)輸電電流：I 線＝ ＝ ＝ .U2 U3 R 線
(4)輸電線上損耗的電功率：P 損＝I 線 ΔU＝I2線R P 2線＝ ( 2 ) R ．
U 線2
1
當輸送功率一定時，輸電電壓增大到原來的 n 倍，輸電線上損耗的功率就減小到原來的 .
n2
ΔU 2 U線2
(1)輸電線上電壓損失和輸送電壓不能混用，如 P 損＝ΔUI＝ ＝ ＝IU (ΔU 或 U 指輸電R R 線 線
線電阻上的電壓降)，P 損＝ ( P )2 R (U 指輸送總電壓)．
U
(2)輸電過程的電壓關(guān)系：
(3)輸電過程功率的關(guān)系：
【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、效率高和損耗低等優(yōu)越性，是世界上最先進的輸電
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?1000kV 的特高
壓，在兩次輸電過程中，下列說法正確的是（ ）
A．“1000kV”指的是交流電的峰值
B．輸電線上的電流變?yōu)樵瓉淼?2 倍
C 1．輸電線上的電能損耗降為原來的4
D．用戶獲得的功率一定為原來的 4 倍
【考向 17】（2024·山西運城·二模）如圖所示為遠距離輸電的原理圖，已知升壓變壓器原、副線圈的
匝數(shù)分別為 1和 2，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為 3和 4，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 1不變，當輸電線上電流 2減少Δ 時，則用戶端的電壓增
加（　　）
3 4 1 3 1 A Δ B Δ C Δ D 4． ． ．4 3 2 ．4 Δ 2 3
【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 = msin
50 ，變壓器為理想變壓器。將兩個相同的電壓互感器甲和乙分別接入遠距離輸電線路的前后端，
電流互感器接入遠距離輸電線路。電壓互感器的原副線圈匝數(shù)比為 :1，電流互感器的原副線圈匝數(shù)
比為1: ，且 > 100。高壓輸電線路正常工作時，電壓互感器甲、乙的示數(shù)分別為 1、 2，電流互
感器的示數(shù)為 I。則（　　）
A．用戶使用的電流是頻率為50Hz的交流電
B ( 1 )．該遠距離輸電線路上的電阻為 2
C．該遠距離輸電線路上損耗的功率為 2 ( 1 2)
D ．該遠距離輸電線路上的電流為
【考向 19】（多選）（2024·山東煙臺·二模）某實驗小組利用如圖所示的電路模擬研究遠距離輸電。
圖中交流電源電壓為 = 6V，定值電阻為 = 20Ω，小燈泡 L 的規(guī)格為“6V 3.6W”，接通電路調(diào)節(jié)兩
1
個變壓器，使小燈泡始終以額定功率工作，此時理想變壓器 1原副線圈的匝數(shù)比為 = 2 1，理想變

壓器 32原副線圈的匝數(shù)比為 = 2。則下列說法中正確的是（ ）4
A． 1和 2的乘積小于 1
B． 1越大電路的輸電效率越高
C．若 2 = 6，則 R 上消耗的功率為 0.2W
D．若 2 = 6，則變壓器 1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 1 = 200kW，經(jīng)升壓變壓器升壓后，輸出電壓為1 × 104V，發(fā)電站到用戶的輸電線總電阻
為 = 10Ω，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
（　　）
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?4 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，遠距離大容量輸電有著特別重
要的意義。遠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 n，輸電線的總電阻為 r。U、I 分別表示電壓表 V、電流表 A 的示
數(shù)，輸入電壓 0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 U 增大
C．僅增大 2，則 U 減小
D Δ ．僅增大 2，若 V 的示數(shù)變化為Δ ，A 的示數(shù)變化為Δ ，則 = | 2Δ |
【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 u 隨時間 t 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 2V
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，截止到 2023 年 9 月，我國風電裝機 4 億千
瓦，連續(xù) 13 年居世界第一位，湖南在國內(nèi)風電設(shè)備制造領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。某實驗小組模擬風力發(fā)
電廠輸電網(wǎng)絡(luò)供電的裝置如圖所示。已知發(fā)電機轉(zhuǎn)子以角速度 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定值電阻 0。當用戶端接一個定值電阻 R 時， 0上消
耗的功率為 P。不計其余電阻，下列說法正確的是（ ）
A．風速增加，若轉(zhuǎn)子角速度增加一倍，則 0上消耗的功率為 4P
B．輸電線路距離增加，若 0阻值增加一倍，則 0消耗的功率為 4P
C．若升壓變壓器的副線圈匝數(shù)增加一倍，則 0上消耗的功率為 8P
D．若在用戶端再并聯(lián)一個完全相同的電阻 R，則 0上消耗的功率為 6P
【真題 3】（2024·浙江·高考真題）如圖為某燃氣灶點火裝置的原理圖。直流電經(jīng)轉(zhuǎn)換器輸出 = 5sin
100 (V)的交流電，經(jīng)原、副線圈匝數(shù)分別為 1和 2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，實現(xiàn)點火。下列正確的是（　　）

A 2 7． <1 20000

B 1 1． <2 2000
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)電機的輸出電壓 U1= 250V，輸
出功率 500kW。降壓變壓器的匝數(shù)比 n3：n4= 50：1，輸電線總電阻 R = 62.5Ω。其余線路電阻不計，
用戶端電壓 U4= 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)電機的輸出電流為 368A B．輸電線上損失的功率為 4.8kW
C．輸送給儲能站的功率為 408kW D．升壓變壓器的匝數(shù)比 n1：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)域需要遠距離輸電。圖為遠距離交流輸電的示意圖，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均
為理想變壓器，T1的原線圈接有電壓有效值恒定的交變電源，R 為輸電導線的電阻，T2的副線圈并
聯(lián)多個用電器，下列說法正確的是（　　）
A．T1輸出電壓等于T2輸入電壓
B．T1輸出功率大于T2輸入功率
C．用電器增多后，R 消耗的功率減小
D．用電器增多后，T2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 T 調(diào)節(jié)，副線圈回路接有滑動變阻器 R、定值電阻 0和 1、開關(guān) S。S 處于閉合狀態(tài)，在原線圈電
壓 0不變的情況下，為提高 1的熱功率，可以（　　）
A．保持 T 不動，滑動變阻器 R 的滑片向 f 端滑動
B．將 T 向 b 端移動，滑動變阻器 R 的滑片位置不變
C．將 T 向 a 端移動，滑動變阻器 R 的滑片向 f 端滑動
D．將 T 向 b 端移動，滑動變阻器 R 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，每個充電樁輸入電流 16A，設(shè)原副線圈匝數(shù)分別為 1、 2，輸入正弦交流的頻率為 50Hz，則
下列說法正確的是（　　）
A．交流電的周期為 0.02s
B．原副線圈匝數(shù)比 1: 2 = 11:500
C．輸出的最大電壓為 220V
D．若 10 臺充電樁同時使用，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)電機如圖（a）所示，其結(jié)構(gòu)見圖（b）。繞有線圈的匚形鐵芯開口處裝有磁鐵。
車輪轉(zhuǎn)動時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)電機輸出端。通過導線與標有“12V，6W”的燈泡L1相連。當車
輪勻速轉(zhuǎn)動時，發(fā)電機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。
8．在磁鐵從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過 90°的過程中
（1）通過L1的電流方向（在圖中用箭頭標出）；
（2）L1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)電機線圈電阻為 2Ω，車輪以某一轉(zhuǎn)速 n 轉(zhuǎn)動時，L1恰能正常發(fā)光。將L1更換為標有“24V，
6W”的燈泡L2，當車輪轉(zhuǎn)速仍為 n 時
（1）L2兩端的電壓
A．大于 12V B．等于 12V C．小于 12V
（2）L2消耗的功率
A．大于 6W B．等于 6W C．小于 6W
10．利用理想變壓器將發(fā)電機輸出電壓變壓后對標有“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 1: 2 = 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，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)電機阻力。已知空氣
阻力與車速成正比，忽略發(fā)電機內(nèi)阻。
（1）在自行車勻加速行駛過程中，發(fā)電機輸出電壓 u 隨時間 t 變化的關(guān)系可能為
A． B． C．
D．
（2）無風時自行車以某一速度勻速行駛，克服空氣阻力的功率 f = 30W，車燈的功率為 L = 4W。
為使車燈的功率增大到 ′L = 6W，騎車人的功率 P 應為
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
及一個黑盒（如圖中虛線框所示）串聯(lián)，黑盒內(nèi)只有一個電子元件，電路處于正常工作狀態(tài)。副線
圈兩端電壓的 u-t 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
0.5 A。下列說法正確的是（　　）
A．原線圈連接的電源的輸出電壓的最大值為 220 2V
B．交流電源的輸出功率為 110 W
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 1: 2，輸入端 C、D 接入電壓有
效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終均為2 0。滑動變阻器 R 的最大阻值為 0。現(xiàn)將滑動
變阻器的滑片由變阻器的中點分別向 a、b 兩端滑動，滑動過程中兩個燈泡始終發(fā)光且未超出安全電
壓，下列說法正確的是（　　）
A．滑片向 a 端滑動時，L1一直變暗，L2一直變亮
B．滑片向 a 端滑動時，L1一直變亮，L2一直變亮
C．滑片向 b 端滑動時，L1一直變暗，L2一直變亮
D．滑片向 b 端滑動時，L1一直變亮，L2一直變亮
3．（2024·青海西寧·二模）摩托車的點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，當副線圈電壓的瞬時值大于1.5 × 104V時，就
會使火花塞產(chǎn)生電火花點燃汽油機工作。以下說法正確的是（　　）
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，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“1”擲向“2”，放電電流平均值為 2.8A，放電時間約為10 2s，已知電容器電容為2.0 × 10 5
F。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)電機的輸出功率為200kW，輸出電壓是250V，升壓變壓器的原、副
線圈的匝數(shù)比 1: 2 = 1:50，每條輸電線的電阻均為 = 20Ω，下列說法正確的是（　　）
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?2 倍，則降壓變壓器的輸出功率變?yōu)?br/>原來的 2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 kU 向遠處輸電，在用戶端用降壓變壓器把電壓
仍降為 U 供用戶使用，下列說法正確的是（　　）
A．降壓變壓器原線圈匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的 k 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 1、降壓變壓器 2均為理想變壓器，整
流及逆變等過程不計能量損失且有效值不變。若直流輸電線的總電阻 = 10Ω， 2匝數(shù)之比 3: 4
= 53:25結(jié)合圖中信息，下列說法正確的是（　　）
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4.24 × 109W
D．當用戶負載增加時，用戶端增加的功率大于 1輸出端增加的功率
8．（2024·山東泰安·三模）遠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、
1 3 3 1000
副線圈匝數(shù)比為 = 200，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為 = 11 ，輸電線的總電阻為 R=200Ω。2 4
當用戶消耗的電功率為 110kW 時，入戶電壓 4 = 220V，則升壓變壓器的原線圈的輸入電壓 1等于
（　　）
A．465V B．316.5V C．232.5V D．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 = msin ，原
線圈匝數(shù)為 n1，副線圈匝數(shù)為 n2，定值電阻 R1、R2、R3的阻值均為 R。在變壓器的閉合鐵芯上還繞
有一匝線圈，該線圈接理想交流電壓表，電壓表的示數(shù)為 U0。下列說法正確的是（　　）
A． m = 2 0
2 2
B．電阻 R 2的功率為 2 0
2
C 2 ．原線圈中的電流為 2 03 1
D 3．若僅斷開開關(guān) S，則電壓表的示數(shù)變?yōu)? 0
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 Em=NI，其中 N 為線圈的匝數(shù)，I 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 Em=ΦRm，其中 Φ 為磁通量，Rm 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過的知識，下列說法不正確的是（　　）
A．變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率
2 2
B A s．在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為kg m2
C．不考慮漏磁，圖 2 所示的串聯(lián)磁路滿足 Em=Φ(Rm1+ Rm2)
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強度一定大
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
圈中電流隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，則發(fā)電機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 1．25πC B
2
． C C 2．25πC D
4
．
25π 5π
C
二、多選題
12．（2024·山西太原·三模）如圖所示，矩形線圈 在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸 ′勻速轉(zhuǎn)動，
磁感應強度為 ，線圈面積為 ，轉(zhuǎn)動的角速度為 ，匝數(shù)為 ，線圈電阻不計，右側(cè)接降壓變壓器。
定值電阻 1 = 2，電容器電容為 ，電表均為理想電表，下列說法正確的是（　　）
A．增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度 ，燈泡亮度不變
B．增大線圈轉(zhuǎn)動的角速度 ，電壓表示數(shù)變大
C．線圈轉(zhuǎn)動的角速度 一定，開關(guān) S 由 1 調(diào)至 2 時，電流表示數(shù)變大
D．線圈轉(zhuǎn)動的角速度 一定，開關(guān) S 由 2 調(diào)至 1 時， 1消耗的功率變大
13．如圖所示的電路中，自耦變壓器為理想變壓器，電表均為理想交流電表，R1為滑動變阻器，R2
為定值電阻，A、B 間輸入電壓有效值恒定的正弦交變電流，在調(diào)節(jié) P1或 P2的過程中，下列判斷正
確的是（　　）
A．僅將 P1向左滑動，兩電表的示數(shù)均變小
B．僅將 P1向左滑動，兩電表的示數(shù)均變大
C．僅將 P2向上滑動，兩電表的示數(shù)均變大
D．僅將 P2向上滑動，A、B 端輸入的功率變小
14．（2024·內(nèi)蒙古通遼·一模）將圖（a）所示的交流發(fā)電機作為圖（b）中理想變壓器原線圈的電源，
當副線圈上的滑片 P 處于圖示位置時，燈泡 L 能發(fā)光。要使燈泡 L 變暗，則可以實現(xiàn)的操作有（　　）
A．向上滑動 P B．減少發(fā)電機中線圈的匝數(shù)
C．增大發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)動周期 D．減小電容器的兩板間距
15．（2024·浙江·三模）如圖所示，一輸出電壓穩(wěn)定的電源通過遠距離輸電給用戶供電，輸電線路的
總電阻為 R。在用戶端有一理想降壓變壓器，原副線圈的匝數(shù)比為 10∶1，假設(shè)用戶的用電都用于照
明，且每個燈的電阻均為 nR，當用戶有 n 盞燈接通時，這些燈剛好以額定功率工作，此時電源的輸
出電流為 I。設(shè)燈的電阻不隨工作電壓的變化而變化，不計變壓器輸出端到用戶之間線路的電阻，則
關(guān)于該輸電線路下列說法正確的是（　　）
A．有 n 盞燈在工作時，該輸電線路的輸電效率為 50%
B．當 2n 101盞燈在工作時，則電源的輸出電流為 51
C．當 2n 盞燈在工作時，每盞燈的功率約為額定功率的 98%
D．當 4n 盞燈在工作時，電戶的電壓比額定電壓降低約 8%
16．（2023·陜西·一模）如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電
壓分別為 1和 2，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為 3和 4。在輸電線路的起始端接入兩個
互感器，兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為20:1和1:20，各互感器和電表均為理想的，則下列
說法正確的是（　　）
A．左側(cè)互感器起到降壓作用，右側(cè)互感器起到降流作用
B．若電壓表的示數(shù)為220V，電流表的示數(shù)為8A，則線路輸送電功率為220kW
C．若保持發(fā)電機輸出電壓 1一定，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率增大
D．若發(fā)電機輸出電壓 1一定，若用戶數(shù)增加，為維持用戶電壓 4一定，可將滑片P下移
17．（2024·江西·一模）如圖所示，交流發(fā)電機（內(nèi)阻不計）產(chǎn)生的交流電直接輸送到理想變壓器的
原線圈，電路中的電流表 A 和電壓表 V 均為理想交流電表，電阻 = 2.0Ω。電鍵 S 斷開時，發(fā)電機
輸出電流的表達式為 = 2 2sin100 (A)，電壓表 V 的示數(shù)為 20V 則（ ）
A．變壓器原副線圈的匝數(shù)比為 5：1
B．流過電阻 R 的電流方向每秒改變 50 次
C．若合上電鍵 S，則電壓表示數(shù)將減小
D．若將發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速減半，則電流表示數(shù)將減半
18．2023 年 8 月 18 日，世界首條 35 千伏公里級超導輸電示范工程首次實現(xiàn)滿負荷運行，刷新了我
國商用超導輸電工程最大實際運行容量的紀錄。如圖是某輸電線路的簡化圖，兩理想變壓器的匝數(shù)
比分別為 1: 2 = 1:3， 3: 4 = 3:1，M、N 間接入電壓有效值恒為 U 的正弦交變電源，a、b、c 三
個電阻的阻值相等。則（　　）
A．電源功率 P 一定時，輸電電壓 U 加倍，則流過電阻 b 的電流減半
B．電源功率 P 一定時，輸電電壓 U 加倍，則電阻 b 損耗的功率減半
C．M、N 間電壓 U 一定時，電阻 c 9兩端的電壓為 19
D．M、N 間電壓 U 9一定時，電阻 c 兩端的電壓為 10

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