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第 60 讲 变压器 电能的输送
（模拟精练+真题演练）
1．（2023·河北唐山·迁西县第一中学校考二模）如图甲所示的电路中，L 为标有“4V，2W”字样的小灯泡，
1
L、L 为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器。已知三只灯泡均正常发光，则a、b
2 3
端输入电压的最大值为（ ）
A．24V B． C．28V D．
【答案】D
【详解】L、L 的额定电流 所以变压器副线圈输出电流 通过原线圈的电流等
2 3
于L 的额定电流，即 所以变压器原、副线圈的匝数之比 副线圈两端电压等于L
1 2
和L 的额定电压，有U= 8V，即原线圈两端电压 ，a，b端输入电压的有效值
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其最大值 故选D。
2．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为
20V，理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，电阻 、 、 阻值相同。通过理想电流表的电流随时间t
变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．交流电的频率为100Hz B．理想电压表的示数为4V
C． 的阻值为 D．副线圈的输出功率为
【答案】C【详解】A．交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为 故A错误；
B．根据变压器电压与匝数的关系可知 解得 由于 、 阻值相同，所以电压表示数为
5V，故B错误；
C．设三个电阻的阻值均为 ，根据闭合电路欧姆定律有 将 代入解得
故C正确；
D．副线圈的输出功率为 故D错误；故选C。
3．（2023·河北秦皇岛·青龙满族自治县第一中学校联考三模）如图所示，理想变压器原线圈串联电阻 后
接入电压 ，原、副线圈的匝数比 ，电阻 、 ，当滑动变
阻器接入电阻 时，理想电流表A的示数为4A，则（ ）
A．流过 的电流为0.8A，频率为100Hz
B． 两端的电压为20V，周期为0.02s
C．滑片P向上移动时， 消耗的功率增大
D．滑片P向上移动时， 消耗的功率减小
【答案】B
【详解】AB．依原线圈接入电压的表达式可得 频率 周期 变压器
不改变交流电的频率， 两端的电压 匝数比 故原线圈输入电压
；
两端的电压 流过 的电流 故A错误，B正确；
C．滑片P向上移动时， 接入电路的电阻增大，则流过 的电流减小，副线圈和原线圈的电流均减小，
电阻 的电压减小，消耗的功率减小，故C错误；D． 阻值变大时，接入电压 不变，原线圈的输入电压将增大，副线圈的输出电压也增大，电流
表A的示数增大，故 消耗的功率将增大，故D错误。
故选B。
4．（2023·河北秦皇岛·校联考二模）如图所示电路，交流电源能够输出稳定电压，理想变压器的原、副线
圈匝数比为2︰1，滑动变阻器 、 的最大阻值均为R。开始时两滑动变阻器均处于最大阻值处，在移动
滑片的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．只将 滑片由上向下移动， 的功率先增大后减小
B．只将 滑片由上向下移动， 的功率一直减小
C．只将 滑片由左向右移动， 的功率先增大后减小
D．只将 滑片由左向右移动， 的功率一直增大
【答案】A
【详解】AB．从电能消耗效果来看，理想变压器与副线圈电路可等效为一个纯电阻，此纯电阻两端电压为
原线圈电压、电流为原线圈电流，输入功率等于副线圈电阻的热功率，即 ， ，又有
， （N为理想变压器原、副线圈匝数比值），故等效电阻的最大值 ， 可等
效为交流电源的内阻，其内阻
滑片由上向下移动时，等效电阻由4R逐渐减小至趋近于0，根据电源输出功率与外电阻的关系，可知
的功率先增大后减小，A正确，B错误；
CD． 的等效电阻等效为电源内阻，即 ， 滑片由左向右移动时，外电阻由R逐渐减小至趋近于
0，根据电源输出功率与外电阻的关系，可知 的功率一直减小，CD错误。故选A。
5．（2023·浙江杭州·校联考二模）如图所示，一理想变压器原线圈可通过移动滑动触头P的位置改变接入
电路的匝数，b为原线圈的中点。当P接a时，原、副线圈的匝数比为10:1，线圈L上的直流电阻不计。
原线圈接 的交流电，则（ ）A．当P接b时，变阻器R两端的电压为
B．当P接a时，通过原、副线圈截面的磁通量之比为10:1
C．若将P由a向b滑动时，则变压器的输入功率增大
D．若增大电源的频率，则灯泡B将变亮
【答案】C
【详解】A．当P接b时，原副线圈匝数比为5:1，原线圈的电压为220V（指有效值），则变阻器R两端
的电压为44V，故A错误；
B．任何情况下，通过原、副线圈截面的磁通量之比总为1:1，故B错误；
C．若将P由a向b滑动时，则副线圈电压变大，变压器输出功率增大，则变压器的输入功率增大，故C
正确；
D．若增大电源的频率，L的感抗增大，L上的自感（反）电动势变大，则灯泡B两端的电压减小，则灯泡
B将变暗，故D错误。故选C。
6．（2023·北京海淀·校考模拟预测）如图所示，理想变压器输入电压保持不变。将滑动变阻器的滑动触头
向下移动，下列判断正确的是（ ）
A．电表V、V 的示数都不变
1 2
B．电表V、V 的示数都增大
1 2
C．原线圈输入功率减小
D．电阻R 消耗的电功率增大
0
【答案】D
【详解】A B．输入电压不变，匝数比不变，输出电压就不变，滑动变阻器滑片向下移动，其接入电路的
阻值变小，副线圈中的电流就增大， 电压增大，原线圈电流也增大，所以 示数不变， 示数减小，
示数增大， 示数增大，AB错误；
C．原线圈输入电压不变，输入电流增大，由 可知，则原线圈输入功率增大，C错误；
D．输出电流 增大，由 可知 消耗的电功率增大，D正确。故选D。
7．（2023·江苏扬州·扬州市新华中学校考三模）如图所示甲是产生交流电的示意图，图乙是其产生的正弦
交流电输入到图丙的理想变压器，变压器的开关S接1时原、副线圈中的匝数之比为 ，二极管正向导电电阻不计，所有电表都是理想电表，则下列判断正确的是（ ）
A．电压表的示数为10V
B．若只将S从1拨到2，电流表示数增大
C．在0~0.01s内穿过线圈的磁通量变化为 Wb
D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，则电流表示数减小，电压表示数增大
【答案】C
【详解】A．原线圈的电压 根据变压比可知副线圈电压 由于二极管的单向
导电性，所以根据电流的热效应可知 解得电压表的示数为 故A错误；
B．根据变压比可知副线圈电压 若只将S从1拨到2，则 增大，故副线圈电压减小，副线圈电
流减小，根据变流比可知 因为 增大且 减小，故原线圈电流减小，电流表示数减小，故B错误；
C．由图乙知，电压从零开始变化，故初始时刻处于中性面，经过0.01s即一半周期，线圈转动180°，因为
开始后的 周期电压为正，则穿过线圈的磁通量变化为 又因为
解得 故C正确；
D．若只将滑动变阻器的滑片向下滑动，原线圈电压不变，根据变压比可知副线圈电压不变，根据
； 则电压表示数不变，负载电阻增大，则电流减小，电流表示数减小，故D错误。
故选C。
8．（2023·湖南郴州·郴州一中校联考模拟预测）如图甲所示，理想变压器原副线圈匝数比 ，
原线圈接有电流表 ，副线圈电路接有电压表V、电流表 、滑动变阻器R等，所有电表都是理想交流
电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定，当原线圈接入如图乙所示的交变电
压时，下列说法正确的是（ ）A．电压表V的读数为88V
B．灯泡L两端电压的有效值为
C．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，两电流表的示数均减小
D．原线圈接入的交变电压的瞬时值表达式为
【答案】B
【详解】A．由图乙可知理想变压器原线圈输入电压的有效值为440V，根据 可得副线圈的输出电
压 电压表V的示数为有效值，即为44V，A错误；
B．设灯泡L两端电压的有效值为 ，灯泡L的阻值为r，交变电流的周期为T，根据交变电流有效值的定
义有 解得 ，B正确；
C．当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，滑动变阻器R接入电路的阻值减小，则由欧姆定律可知电流表
的示数增大，因为理想变压器输入功率与输出功率相等，所以电流表 的示数也增大，C错误：
D．根据 可知原线圈接入的交变电压的瞬时值表达式为 ，
D错误。故选B。
9．（2023·重庆巴南·重庆市实验中学校联考一模）如图所示，理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表
A、理想电压表V，原线圈接输出电压恒定的交流电源，副线圈上通过输电线接有一个灯泡L，一个电吹
风M（内阻与灯泡L相同），输电线的等效电阻为R，副线圈匝数可以通过调节滑片P改变。S断开时，
灯泡L正常发光。滑片P位置不动，当S闭合时，以下说法中正确的是（ ）
A．电压表读数增大B．电流表读数增大
C．为使灯泡L正常发光，滑片P应向上滑动
D．灯泡L与电吹风M消耗的电功率一定相同
【答案】BC
【详解】A．滑片位置不动，当S闭合时，电阻变小，原线圈电压及匝数比不变，副线圈电压不变，电压
表读数不变，故A错误；
B．副线圈电压不变，电阻变小，输出功率变大，输入功率变大，根据 知电流表读数变大，故B正
确；
C．副线圈电流变大，等效电阻两端的电压增大，并联部分的电压减小，为了使灯泡L正常发光，必须增
大电压，滑片应向上滑动，故C正确；
D．电吹风除了内阻的热功率外可能还有输出机械功率，即 可知电吹风 ；
灯泡L与电吹风M的电流不同，消耗电功率不相同，故D错误。故选BC。
10．（2023·福建泉州·泉州五中校考一模）如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈
接定值电阻 、理想电流表A和理想电压表 ，输入电压 ；副线圈接定值电
阻 ，最大电阻为10Ω的滑动变阻器 和理想电压表 。则下列说法正确的是（ ）
A．当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，通过 的电流的频率变大
B．当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，电流表的读数变化范围为 A
C．当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，电压表 的读数变化范围为52~60V
D．当滑动变阻器的滑片从下向上滑动时，电压表 的读数变化范围为0~20V
【答案】CD
【详解】A．理想变压器不改变交变电流的频率，即通过 的电流的频率不变，故A错误；
BC．输入电压的有效值 由变压器原、副线圈的电压关系，得
由电流关系，得 联立可得 其变化范围为 ，则电压表 的示数为其变化范围为52~60V，故B错误，C正确；
D．电压表 的示数为 其变化范围为0~20V，故D正确。故选CD。
11．（2023·河南开封·统考一模）如图为一理想变压器，其中所接的4盏灯泡规格均为“ ， ”。当
接入电压 的电源时，4盏灯均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．原、副线圈的匝数比
B．电流在 时间内改变50次方向
C．
D．变压器的输出功率为
【答案】AC
【详解】B．交流电的频率为50Hz，所以在1s时间内方向要改变100次，B错误；
A．4盏灯相同且均正常发光，所以加在灯泡两端的电压均为U，理想变压器的输入功率等于输出功率，则
有 （I、U分别为灯泡的额定电流和额定电压），得 根据 ；
则有原、副线圈的匝数比n∶n∶n=3∶1∶2，A正确；
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C．电源电压的有效值为 则 V，C正确；
D．变压器的输出功率等于副线圈各用电器功率之和，即三个灯泡的功率之和15W，D错误。故选AC。
12．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考三模）如图所示，理想变压器有两个副线圈，原线圈与灯泡L
1
串联后，接到输出电压恒定的正弦交流电源两端。滑动触头P在R的中间处时，L、L、L、L 恰好正常
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发光（忽略灯泡电阻的变化）。现将滑动触头P向下移动，原、副线圆的匝数均不变，则下列说法中正确
的是（ ）A．灯L 变暗 B．灯L 变暗 C．灯L 变亮 D．灯L 变亮
1 2 3 4
【答案】BC
【详解】将滑动触头P向下移动，接入电路电阻变小，下面副线圈的电流I 变大，根据
3
可知原线圈电流变大，灯L 变亮，对原线圈回路 原线圈两端电压变小，原、副线圆的匝数均不
1
变，根据电压与匝数成正比可知，灯L 两端电压变小，灯L 变暗。灯L 两端电压变小，灯L 变暗，因为
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下面副线圈的电流I 变大而通过灯L 的电流减小，所以通过灯L 的电流增大，灯L 变亮，故BC正确AD
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错误。故选BC。
13．（2023·贵州黔东南·校考模拟预测）如图， 与 连接在理想变压器副线圈的两端，且阻值相等。变
压器原线圈两端接入恒定的正弦式交变电压，原、副线圈匝数比 ，下列说法正确的是（
）
A．原线圈 与副线圈 中的电流有效值满足
B．两个副线圈中电流有效值之比
C．若电阻 功率为P，则该交流电源输出功率为5P
D．若仅减小 的阻值，可使原线圈中电流 减小
【答案】BC
【详解】A．根据理想变压器输入功率等于输出功率有 结合电压比等于匝数比，即
； 联立可得 故A错误；
B．根据 ， ， 可得 故B正确；C．若电阻 功率为 ，由 ； 则电阻 功率为 ，根据理想变压器输入功率等于输出功率，
则该交流电源输出功率为 ，故C正确；
D．若仅减小 的阻值，由于 ， 不变，则 增大， 不变，结合 可得
可知 将增大，故D错误。故选BC。
14．（2023·湖北·模拟预测）如图甲，白鹤滩水电站是世界第二大水电站，共安装16台我国自主研制的全
球单机容量最大功率百万千瓦水轮发电机组。2021年6月28日，白鹤滩水电站首批机组投产发电，用500
千伏特高压向四川远距离输电。在远距离输电中，输电线的电阻是不可忽略的，如图乙，为白鹤滩水电站
输电线路原理图，水电站输出电压稳定的正弦交流电，升至特高压U后向四川供电，输送的总功率为P。
用户端理想变压器原副线圈匝数分别为n、n，R 为输电线总电阻，R 为不断电用户电阻（可视为定值电
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阻），R为可变用户电阻（可视为可变电阻）。当可变电阻R减小时，电压表和电流表示数变化的绝对值
分别为ΔU、ΔI，电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．对于原线圈回路，虚线框所圈部分的等效电阻为
D．输电线路上损耗的功率为
【答案】BC
【详解】AB．设用户端理想变压器原副线圈两端电压分别为U、U，电流分别为I、I，则
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根据理想变压器特点UI=UI；U：U=n：n 可得 ； 对原线圈电路有
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由上式可得 ，A错误，B正确；
C．由 结合 ， 联立可得 ，C正确；
D．根据C中分析可知，虚线框所圈部分的等效电阻为R’，则R 上消耗功率为
1，D错误。故选BC。
15．（2023·江西赣州·校联考模拟预测）如图所示为某小型发电站远距离输电示意图，其中升压变压器输
入电压 保持不变，降压变压器原副线圈的匝数比为 ，输电线路总电阻 。为了安全测量输
电线路中的电压和电流，现在输电线路的起始端接入甲、乙两个特殊的变压器，甲、乙两个变压器中原副
线圈匝数比一个是 ，另一个为 ，其中电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，以上变压器
均为理想变压器。下列判断正确的是（ ）
A．图中a为电压表，b为电流表
B．用户端的电压 为220V
C．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5%
D．若用户端接入的用电设备变多，电流表示数变小
【答案】AC
【详解】A．对变压器甲乙的连接方式分析可知，甲为电压互感器，乙为电流互感器，故A正确；
B．由变压器甲可知 由变压器乙可知 则
用端的电压 故B错误；
C．输电线路上损耗的功率约占输电总功率的 故C正确；
D．若用户端接入的用电设备变多，降压变压器次级电阻减小，次级电流变大，输电线上的电流变大，则
电流表示数变大，故D错误。故选AC。
16．（2023·宁夏银川·银川一中校考二模）如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电，接近用户端
时再通过降压变压器降压给用户供电的示意图（图中变压器均可视为理想变压器，图中电表均为理想交流
电表）。设发电厂输出的电压一定，两条输电线总电阻用 表示，变阻器R相当于用户用电器的总电阻。
当用电器增加时，相当于R变小，则当用电进入高峰时，下列说法正确的是（ ）A．电压表 、 的读数均不变，电流 的读数增大，电流表 的读数增大
B．电压表 、 的读数均减小，电流 的读数增大，电流表 的读数减小
C．电压表 、 的读数之差与电流表 的读数的比值不变
D．线路损耗功率不变
【答案】AC
【详解】A．发电厂输出的电压一定，升压变压器匝数比一定，根据变压器匝数与电压放入关系
可知电压表 、 的读数均不变，而当用电进入高峰时，电阻 减小，降压变压器副线圈回路中电流增大，
而降压变压器的匝数比一定，根据电流与匝数的关系 ， ， 可知整个电路中电流都增大，
因此电流表 、 的读数都变大，故A正确；
B．电路中电流增大，有 可知输电线上的电压损失增大，因此电压表 、 的读数均减小，但
电流表 、 的读数均是增大的，故B错误；
C．根据电路中电压的关系可知 而 因此可知，电压表 、 的读数之差与电流表
的读数的比值不变，为输电线总电阻 ，故C正确；
D．线路损耗的功率 用电高峰时段整个电路中的电流增大，则可知线路损耗的功率增大，故D错
误。故选AC。
17．（2023·海南·统考高考真题）下图是工厂利用 的交流电给 照明灯供电的电路，
变压器原线圈匝数为1100匝，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压有效值为 B．交变电流的周期为
C．副线圈匝数为180匝 D．副线圈匝数为240匝【答案】BC
【详解】A．电源电压的有效值 选项A错误；
B．交流电的周期 选项B正确；
CD．根据 可得副线圈匝数 匝选项C正确，D错误。故选BC。
18．（2023·山东·统考高考真题）某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压U= 250V，输出功率
1
500kW。降压变压器的匝数比n：n= 50：1，输电线总电阻R = 62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压
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U= 220V，功率88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ）
4
A．发电机的输出电流为368A B．输电线上损失的功率为4.8kW
C．输送给储能站的功率为408kW D．升压变压器的匝数比n：n= 1：44
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【答案】C
【详解】A．由题知，发电机的输出电压U = 250V，输出功率500kW，则有 ，A错误；
1
BD．由题知，用户端电压U = 220V，功率88kW，则有 ；P′ = UI 联立解得
4 4 4
I = 400A，I = 8A，U = 11000V则输电线上损失的功率为P = I2R = 4kW且U = U ＋IR =
4 3 3 损 3 2 3 3
11500V
再根据 ，解得 ，BD错误；
C．根据理想变压器无功率损失有P = UI＋P 代入数据有P = 408kW，C正确。故选C。
2 3 储 储
