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第2讲　变压器　电能的输送
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．
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
1 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．
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
(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
(3) 理想变压器是一种理想化模型．请分析说明该模型应忽略哪些次要因素：________________________________________；并证明：理想变压器原、副线圈的电压之比等于两个线圈的匝数之比，即 ＝.
(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_____________________________________________________________.
即时训练1 [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．
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6 V交流电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是________．
A. 3 V　　　B. 11.2 V　　　C. 12.4 V
(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)
二、 理想变压器的基本关系
2 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20 V时，输出电压(　　)
A. 降低2 V　　 B. 增加2 V
C. 降低200 V　　 D. 增加200 V
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________现象．
2. 理想变压器原、副线圈基本量的关系
理想变压器 (1) 没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流) (2) 没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)
基本关系 功率关系 根据能量守恒可得：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝________
电压关系 原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：＝________，与负载、副线圈的个数无关
电流关系 (1) 只有一个副线圈时：＝________ (2) 有多个副线圈时：由P入＝P出得I1U1＝I2U2＋I3U3＋…＋InUn或I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn
频率关系 f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)
即时训练2 [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10 V的正弦式交流电，测得cd间电压为4 V，de间电压为12 V，则ab和ce线圈的匝数比为(　　)
A. 4∶5 B. 5∶4 C. 8∶5 D. 5∶8
即时训练3 [2026镇江开学考试]如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值均为10 Ω的电阻RA、RB，输入端接有电压u＝220sin (100πt)V的交流电．则(　　)
A. RA、RB功率之比为2∶1
B. 通过RA的电流为2.2 A
C. RB两端电压为110 V
D. RA两端电压为44 V
即时训练4 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220 V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(　　)
甲 乙
A. 副线圈的电流为8 A
B. 手机两端的电压为8 V
C. 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
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
3 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
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．
4 [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(　　)
A. 该测量仪可测量直流电的电流
B. 载流导线中电流大小I0＝
C. 若钳形部分铁芯没有完全闭合，测量出的电流将大于实际电流
D. 若将载流导线在铁芯上多绕几匝，钳形电流测量仪的示数将变大
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
电压互感器 电流互感器
原理图
原线圈的连接 ________在高压电路中 ________在交流电路中
副线圈的连接 连接________ 连接________
互感器的作用 将高电压变为________ 将大电流变为________
利用的公式 ＝ I1n1＝I2n2
活动二 解决理想变压器的动态分析问题
5 如图所示，理想变压器原线圈接电压为220 V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10 Ω，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∶1
B. 1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 J
C. 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
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：
即时训练5 教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P.若发电机线圈的转速变为原来的 ，则(　　)
A. R消耗的功率变为P
B. 电压表V的读数变为U
C. 电流表A的读数变为2I
D. 通过R的交变电流频率不变
即时训练6 [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
活动三 掌握远距离输电模型
6 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
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
(1) 理想的升压变压器联系着电源回路和输送回路，由理想变压器原理可得 ＝，＝，P1＝P2.
(2) 理想的降压变压器联系着输送回路和用户回路，由理想变压器原理可得 ＝，＝，P3＝P4.
3. 掌握一个守恒观念
功率关系：P2＝ΔP＋P3，其中ΔP＝ΔU·I线＝IR线＝.
即时训练7 [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
第2讲　变压器　电能的输送
【活动一】
例 1
(1) CDF　(2) AC
(3) 漏磁、原副线圈的电阻、铁芯中产生的涡流
证明：根据法拉第电磁感应定律，原、副线圈产生的感应电动势分别为E1＝n1，E2＝n2，因理想变压器不计原、副线圈的电阻，则线圈两端的电压等于它产生的感应电动势，即U1＝E1，U2＝E2，联立以上各式可得 ＝.
(4) 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．
即时训练1 (1) D　(2) B　(3) 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12 V，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12 V，但一定大于原线圈的6 V．故B正确．
例 2
D　由理想变压器原、副线圈电压比等于匝数比，即 ＝，得U2＝U1，即副线圈两端电压与原线圈两端电压成正比，所以有ΔU2＝·ΔU1，当输入电压增加20 V时，输出电压增加 200 V，故D正确．
总结提升：1 (1) 闭合铁芯　两个线圈　(2) 互感　2 P出　　
即时训练2 D　因为Uab＝10 V，Ucd＝4 V，Ude＝12 V，所以Uce＝Ucd＋Ude＝4 V＋12 V＝16 V，根据理想变压器原理有＝＝＝，D正确．
即时训练3 D　由＝，有＝，由P＝I2R，有PA＝IRA，PB＝IRB，解得 ＝，A错误；依题意，输入端电压U＝220 V，有U＝I1RA＋U1，由 ＝，得U1＝2U2，其中U2＝I2RB，解得I1＝4.4 A，B错误；由前面分析知U2＝88 V，U1＝44 V，C错误，D正确．
即时训练4 C　手机的电阻未知，根据题给条件无法求出副线圈的电流，故A错误；根据 ＝ 可得，副线圈输出电压为U2＝U1＝8 V，经过二极管后，根据有效值定义可得 ·T＝·，解得手机两端的电压为U＝4 V，故B错误；因二极管具有单向导电性，所以通过手机的电流为直流电，故C正确；拔掉手机，充电线两端电压不为零，故D错误．
例 3
C　a、b间原线圈的匝数大于c、d间副线圈的匝数，在滑动触头由M点移动到N点的过程中，副线圈的匝数减小，由变压器工作原理 ＝ 知U2＜U1，且U2降低，C正确．
例 4
D　钳形电流测量仪实质上是一个升压变压器，原理为电磁感应，只能测量交流电的电流，故A错误；根据 ＝，得载流导线中电流大小I0＝nI，故B错误；若钳形部分铁芯没有完全闭合，载流导线中电流产生的磁场减弱，磁通量变化率减小，在内置线圈产生的感应电动势减小，感应电流减小，则测量出的电流将小于实际电流，故C错误．根据n1I1＝n2I2知，若将载流导线在铁芯上多绕几匝，即n1变大，I1、n2不变，则钳形电流测量仪的示数I2将变大，故D正确．
总结提升：
2
并联在高压电路中 串联在交流电路中
连接电压表 连接电流表
将高电压变为低电压 将大电流变为小电流
【活动二】
例 5
C　根据理想变压器的特点可知变压器的输入功率与输出功率之比为1∶1，故A错误；原、副线圈的电压比与匝数比成正比，所以副线圈两端电压为U2＝U1＝×220 V＝20 V，则1 min内滑动变阻器上产生的热量为Q＝t＝×60 J＝2 400 J，故B错误；若只将S从1拨到2，副线圈的电压减小，副线圈电流减小，因为变压器输入功率与输出功率相等，所以原线圈电流即电流表的示数减小，故C正确；将滑动变阻器滑片向下滑动，接入电路中的阻值变大，电流表的读数变小，但对原、副线圈两端的电压无影响，即电压表的读数不变，故D错误．
即时训练5 B　发电机线圈的转速变为原来的 ，由E＝ 知，原线圈中输入电压变为原来的 ，频率变为原来的 .根据 ＝，知U2变为原来的 ，即U2＝U，则通过R的电流变为原来的 ，R消耗的功率P2＝＝P，根据 ＝，原线圈上的电流也变为原来的 ，即电流表A的读数变为 I，原、副线圈交变电流的频率相同，则通过R的交变电流频率变为原来的，故A、C、D错误，B正确．
即时训练6 C　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】
例 6
B　设升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，则有＝，由于发电机输出的电压恒定，所以U1不变，故A错误；当用户的用电器增加时，相当于降压变压器副线圈用户总电阻R用减小，设降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，将降压变压器与用户看成一个等效电阻，则有R等＝R用，则输电线路的电流为I2＝＝，可知输电线路的电流I2增大，输电线路上损耗的功率为P2＝IR，可得P2增大，故D错误；根据 ＝ 可知，升压变压器原线圈电流I1增大，发电机输出的功率为P1＝U出I1，可得P1增大，故C错误；设降压变压器原线圈的电压为U3，则有U3＝U1－I2R，可得U3减小，根据 ＝ 可知，U2减小，故B正确．
即时训练7 A　对升压变压器有 ＝，将P1向上调，n1增大，则U2减小，将降压变压器与负载等效为一个电阻，则有R等＝＝＝·＝R，输电过程有I3＝，可知，I3减小，即电流表示数会减小，由于U3＝I3R等，可知，仅将P1向上调，U3减小，根据电压与匝数关系可知，U4减小，即电压表示数会减小，故A正确，B错误；若用户增多，电网负荷增大，由于用户是并联关系，则R等减小，结合上述可知，I3增大，R0承担电压增大，则U3减小，根据电压与匝数关系可知，U4减小，要想用电器正常工作，应使降压变压器副线圈匝数增大，即应将P2向上调，故C错误；演示“夜深了，灯更亮了”，表明用户端电压增大，即U4增大，若变阻器R的滑片向上调，则变阻器R接入电阻增大，结合上述可知，等效电阻R等增大，则I3减小，即电流表示数减小，R0承担电压减小，则U3增大，根据电压与匝数关系可知，U4增大，即电压表示数增大，故D错误．(共51张PPT)
第十二章
交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器
第2讲　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6 V交流电压时，右侧线圈“0”“4”接线柱间输出电压可能是______.
A．3 V B．11.2 V
C．12.4 V
(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)
D
B
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12 V，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12 V，但一定大于原线圈的6 V．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 20 V时，输出电压(　 　)
A．降低2 V B．增加2 V
C．降低200 V D．增加200 V
2
D
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________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10 V的正弦式交流电，测得cd间电压为4 V，de间电压为12 V，则ab和ce线圈的匝数比为(　 　)
A．4∶5
B．5∶4
C．8∶5
D．5∶8
2
D
A．RA、RB功率之比为2∶1
B．通过RA的电流为2.2 A
C．RB两端电压为110 V
D．RA两端电压为44 V
3
D
　　　　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220 V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(　 　)
4
A．副线圈的电流为8 A
B．手机两端的电压为8 V
C．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
3
C
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(　 　)
4
D
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220 V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 10 Ω，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∶1
B．1 min内滑动变阻器上产生的热量为40 J
C．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
5
C
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：
5
B
　　　　[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
6
C
【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
6
B
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
A
大，R0承担电压增大，则U3减小，根据电压与匝数关系可知，U4减小，要想用电器正常工作，应使降压变压器副线圈匝数增大，即应将P2向上调，故C错误；演示“夜深了，灯更亮了”，表明用户端电压增大，即U4增大，若变阻器R的滑片向上调，则变阻器R接入电阻增大，结合上述可知，等效电阻R等增大，则I3减小，即电流表示数减小，R0承担电压减小，则U3增大，根据电压与匝数关系可知，U4增大，即电压表示数增大，故D错误．
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