鐵芯線圈交流電源初級負載次級互感現(xiàn)象P入＝P出二、電能的輸送1．輸電損耗：如圖所示，若發(fā)電站輸出電功率為P，輸電電壓為U，用戶得到的電功率為P′，用戶的電壓為U′，輸電線總電阻為R。橫截面積電阻率小輸電電壓情境創(chuàng)設變壓器是生活、生產(chǎn)用電的專門設備，如圖所示是電能輸送的簡單示意圖。微點判斷

(1)對于恒定電流，變壓器沒有變壓作用。

()(2)理想變壓器的基本關系式中，電壓和電流均為有效值。

(

)(3)變壓器能改變交變電流的頻率。

()(4)正常工作的變壓器當副線圈與用電器斷開時，副線圈兩端無電壓。

()(5)變壓器副線圈接入負載越多，原線圈的輸入電流越小。

()(6)增大輸電導線的橫截面積有利于減少輸電過程中的電能損失。

()(7)高壓輸電是通過減小輸電電流來減少電路的發(fā)熱損耗。

()(8)在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越大。

()√√×××√√√A．交流電的頻率為50HzB．電流表A1的示數(shù)為0.2AC．電流表A2的示數(shù)為2AD．電壓表的示數(shù)為44V答案：ABD2．[含有二極管的變壓器電路](2022·浙江紹興月考)如圖甲所示的充電器正在給手機充電。乙圖是簡化原理圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為55∶2，原線圈接220V交流電，副線圈通過理想二極管連接手機。下列說法正確的是

(

)A．副線圈的電流為8AB．手機兩端的電壓為8VC．通過手機的電流為直流電D．拔掉手機，充電線兩端電壓為零答案：C

3．[初級線圈連接元件的變壓器電路](2021年8省聯(lián)考·河北卷)如圖，理想變壓器原線圈匝數(shù)為1100匝，接有一

阻值為R的電阻，電壓表V1示數(shù)為110.0V。副線圈接有一個阻值恒為RL的燈泡，繞過鐵芯的單匝線圈接有一理想電壓表V2，示數(shù)為0.10V。已知RL∶R＝4∶1，則副線圈的匝數(shù)為

(

)A．225B．550C．2200

D．4400答案：C

[要點自悟明]1．理想變壓器的基本關系2．分析原線圈與負載串聯(lián)的變壓器電路時要注意變壓器的輸入電壓不等于電源的電壓，而是等于電源電壓減去串聯(lián)負載的電壓，即：U1＝U源－U串。3．分析含有二極管的變壓器電路問題時，要注意理想二極管的單向?qū)щ娦詫蛔冸娏鞯挠绊懠皩行е档淖兓?二)理想變壓器的動態(tài)分析(精研點)1．理想變壓器的制約關系2.理想變壓器的兩種動態(tài)分析(1)匝數(shù)比不變，負載變化的情況。(2)負載不變，匝數(shù)比變化的情況。[例1]

(2021·湖南高考)如圖，理想變壓器原、副線圈匝

數(shù)比為n1∶n2，輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動變阻器R的滑片從a端滑動到b端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是

(

)A．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2一直變亮C．L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D．L1先變亮后變暗，L2先變亮后變暗[答案]

A[針對訓練]1．(2021·湖北高考)如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定

的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻

值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過

程中

(

)A．電流表A1示數(shù)減小B．電流表A2示數(shù)增大C．原線圈輸入功率先增大后減小D．定值電阻R消耗的功率先減小后增大答案：A

[例2]

(多選)如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，b是原線圈的中心抽頭，S為單刀雙擲開關，定值電阻R1、R2均為10Ω。在原線圈c、d兩端加上圖乙所示的交流電壓，下列說法正確的是

(

)A．當S與a連接后，理想電流表示數(shù)為2.2AB．當S與a連接后，理想電壓表示數(shù)為11VC．當S由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5HzD．當S由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍[解析]

由題圖可知，交變電流的電壓有效值為220V、周期為0.02s，頻率為50Hz。當S接a時，由變壓器的原理可知，n2兩端電壓有效值為22V，所以理想電壓表的示數(shù)為22V，理想電流表示數(shù)為2.2A，A正確，B錯誤；當S由a撥到b后，原線圈電壓、頻率不變，原線圈匝數(shù)減半，則副線圈頻率不變，C錯誤；副線圈兩端電壓加倍，負載電阻不變，副線圈的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，原線圈的輸入功率也變?yōu)樵瓉淼?倍，D正確。[答案]

AD[針對訓練]2.

如圖所示，理想變壓器的原線圈連接一個r＝9Ω的電阻，且

原線圈匝數(shù)n1可以通過滑動觸頭P來調(diào)節(jié)，在副線圈兩端連

接了R＝16Ω的電阻，副線圈匝數(shù)n2＝1000匝。在原線圈上加一輸出電壓恒定的正弦交流電，下列說法正確的是

(

)A．若交流電的周期增大，則變壓器的輸出功率增大B．若觸頭P向上移動，則電阻R消耗的功率一定減小C．若觸頭P向下移動，則流過電阻r的電流減小D．當n1＝750匝時，電阻R消耗的功率最大答案：D

考法(三)匝數(shù)比、負載都變化

分析變壓器電路動態(tài)分析問題的一般思路：(1)分清不變量和變量。(2)弄清理想變壓器中電壓、電流、功率之間的聯(lián)系和相互制約關系。(3)利用閉合電路的歐姆定律、串并聯(lián)電路特點進行分析判定。[例3]

(多選)圖甲為疫情期間某醫(yī)院使用的應急發(fā)電機，圖乙為它服務于應急供電系統(tǒng)的簡易原理圖，不計發(fā)電機中矩形線圈的電阻，它工作時繞軸在磁感應強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，圖中有一降壓變壓器，它的副線圈上有一滑動觸頭P可上下移動，若用R0表示右側輸電線電阻，則下列說法正確的是

(

)A．若發(fā)電機矩形線圈某時刻處于圖乙所示位置，則此時矩形線圈的磁通量變化最快B．若發(fā)電機矩形線圈穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時，將滑動觸頭P向上滑動，流過R0的電流將變小C．當用戶數(shù)目增多時，為使用戶電壓保持不變，滑動觸頭P應向下滑動D．若發(fā)電機線圈的轉(zhuǎn)速減為原來的一半，用戶獲得的功率也將減為原來的一半[答案]

BC答案：D(三)三種特殊的變壓器(融通點)類型(一)兩類互感器[答案]

B[針對訓練]1．在變電站里，經(jīng)常要用交流電表監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流。所用的器材叫電流互感器。如圖所示，能正確反映其工作原理的是

(

)答案：A類型(二)自耦變壓器自耦變壓器(又稱調(diào)壓器)，它只有一個線圈，原、副線圈共用其中的一部分作為另一個線圈，當交流電源接不同的端點時，它可以升壓(如圖甲所示)也可以降壓(如圖乙所示)，變壓器的基本關系對自耦變壓器同樣適用。[答案]

B[針對訓練]2．

如圖所示，理想自耦變壓器線圈均勻繞在圓環(huán)型鐵芯上，a、b為

線圈的始端和末端。P1為線圈的滑動觸頭，調(diào)節(jié)P1可以改變b、c間

線圈的匝數(shù)。a、b兩端接電壓穩(wěn)定的交流電源，指示燈L與一小段

線圈并聯(lián)，b、c間接入滑動變阻器R，調(diào)節(jié)P2可以改變R接入電路的阻值。開關S處于閉合狀態(tài)，電壓表為理想交流電表，下列說法正確的是

(

)A．僅向下滑動P2，a、b端輸入功率變小B．僅順時針滑動P1，a、b端輸入功率變小C．僅順時針滑動P1，電壓表示數(shù)變大D．若斷開開關S，指示燈L將熄滅答案：B

[例3]

如圖所示，接在理想變壓器回路中的四個規(guī)格相同的燈泡都正常發(fā)光，那么，理想變壓器的匝數(shù)比n1∶n2∶n3為

(

)A．1∶1∶1 B．3∶2∶1C．6∶2∶1 D．2∶2∶1[答案]

B答案：BC

(四)電能的輸送問題(培優(yōu)點)遠距離輸電問題的“三

二

一”1．理清三個回路在回路2中，U2＝ΔU＋U3，I2＝I線＝I3。[答案]

BD[規(guī)律方法]1．三種電壓和三種電功率的區(qū)別[多維訓練]題型1遠距離輸電關系式的應用1．(2020·浙江7月選考)如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P＝100kW，發(fā)電機的電壓U1＝250V，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻R線＝8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U