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2024 年高考一轮复习100 考点100 讲
第14 章 交变电流、传感器、电磁波
第14.2 讲 变压器
【知识点精讲】
1．理想变压器构造
如图所示，变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫初级线圈。
(2)副线圈：与负载连接的线圈，也叫次级线圈。
2．原理：电磁感应的互感现象。
【特别提醒】(1)对于大小随时间变化(如图所示)的直流电，变压器仍然有变压作用。
(2)对于恒定电流，变压器没有变压作用。
3．基本关系式
(1)功率关系：P 入＝P 出。
(2)电压关系：＝。
(3)电流关系：只有一个副线圈时，＝。
【特别提醒】当副线圈与用电器断开(空载)时，无电流通过副线圈，但副线圈两端仍存在电压。
4．理想变压器及基本关系的理解
基
功率关系
能量守恒：原线圈的输入功率等于副线圈的
输出功率，即P 入＝P 出
1
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本
关
系
电压关系
只有一个副线圈时：＝
有多个副线圈时：＝＝＝…
电流
关系
只有一个副线圈时：＝
有多个副线圈时：I1n1＝I2n2＋I3n3＋…＋Innn
频率关系
f1＝f2(变压器不改变交变电流的频率)
5．理想变压器的制约关系
电压
原线圈电压U1和匝数比决定副线圈电压U2，U2＝U1
功率
副线圈的输出功率P 出决定原线圈的输入功率P 入，P 入＝P 出
电流
副线圈电流I2和匝数比决定原线圈电流I1，I1＝I2
6.含有多个副线圈的变压器
计算具有两个或两个以上副线圈的变压器问题时，需注意三个关系：
电压关系：＝＝＝…＝
功率关系：P1＝P2＋P3＋P4＋…＋Pn
电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋n4I4＋…＋nnIn
7．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。
8．自耦变压器问题
自耦变压器(又称调压器)，它只有一个线圈，原、副线圈共用其中的一部分作为另一个线圈，当交流
电源接不同的端点时，它可以升压也可以降压，变压器的基本关系对自耦变压器同样适用，如图所示。
【最新高考题精练】
1．（2023 高考北京卷）自制一个原、副线圈匝数分别为600 匝和190 匝的变压器，原线圈接
的正弦
交流电源，副线圈接额定电压为
的小灯泡．实际测得小灯泡两端电压为
．下列措施有可能使小
灯泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数
2
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B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍
D．将两个
小灯泡并联起来接入副线圈
2．（2023 广东卷）用一台理想变压器对电动汽车充电．该变压器原、副线圈的匝数比为
，输出功率
为
，原线圈的输入电压
．关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是
（ ）
A．
B．
C．
D．
3. （2023 高考海南卷）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
【最新模拟题精练】
1. （2023 河北张家口宣化一中二模） 如图甲所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为n1：n2＝44：1，变
压器原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，副线圈两端接两个串联在一起的阻值大小分别为R1＝3Ω，R2＝
2Ω 的定值电阻，理想二极管与电阻R1并联，电压表为理想电表。下列说法正确的是（ ）
3
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A. 副线圈中交流电频率为100Hz
B. 电压表的示数为2V
C. R1消耗的功率为3W
D. 变压器输入功率为8.75W
2. （2023 湖南押题卷）如图所示，一理想变压器接在电压有效值为200V、频率为
的正弦交流电源
上，原、副线圈的匝数比
，副线圈与定值电阻
和滑动变阻器
相连，
的阻值为
，
的最大阻值为
。下列说法正确的是（ ）
A. 电阻
中的电流方向每秒钟变化20 次
B. 改变滑动变阻器
接入电路的阻值时，滑动变阻器两端电压的最大值为24V
C. 通过原线圈的电流最大值为0.1A
D. 滑动变阻器
消耗的最大电功率为5W
3．（2023 湖北荆门三校5 月联考）在绕制变压器时，某人误将两个线圈绕在如图所示变压器铁芯的左右
两个臂上。当通过交变电流时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，
线圈1、2 的匝数比
。在不接负载的情况下（ ）
A．当线圈1 输入电压为220V 的时，线圈2 的输出电压为440V
B．当线圈1 输入电压为220V 的时，线圈2 的输出电压为110V
4
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C．当线圈2 输入电压为110V 的时，线圈1 的输出电压为110V
D．当线圈2 输入电压为110V 的时，线圈1 的输出电压为220V
4．（2023 重庆名校联盟二模）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为2︰1，电阻R1=R2，电流表
和电压表均为理想电表，若电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V，则电阻R1的大小为（ ）
A．30Ω
B．20Ω
C．25Ω
D．10Ω
5. （2023 河北衡水中学一模）如图所示，理想变压器原线圈匝数为
匝，副线圈匝数为
匝，将原线圈接在
的交流电源上，已知电阻
，电流表A 为理想交流电
表，则下列说法正确的是（ ）
A. 穿过铁芯的磁通量的最大变化率为0.2Wb/s
B. 交流电
频率为50Hz
C. 电流表A 的示数为0.4
A
D. 变压器的输入功率是16W
6. （2023 重庆一中质检）如图所示，两理想变压器的匝数
，定值电阻
阻值均
为
，
为相同规格的小灯泡，其灯丝电阻
，忽略灯丝电阻随温度的变化，
为相
同的理想交流电流表，D 为理想二极管。当A、B 端接入电压有效值恒为U 的交流电时（ ）
5
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A.
的热功率比
的热功率小
B.
表示数是
表示数的2 倍
C.
两端电压
D.
两灯泡的亮度相同
7. （2023 浙江杭州学军中学质检）如图所示，在直铁棒上有两组线圈，线圈
匝，
匝，原
线圈输入电压
随时间变化如图所示，则（ ）
A. 电压表读数为
B. 电压表读数为20V
C. 滑动变阻器滑片向上滑动，则电路输入功率变小
D. 副线圈交流电的周期为2s
8. （2023 浙江台州部分重点高中联考）无线充电是近年发展起来的新技术，如图所示，该技术通过交变
磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量。内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，关
于无线充电的说法正确的是（ ）
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A. 无线充电效率高，线圈不发热
B. 无线充电基座可以用稳恒直流电源供电
C. 无线充电过程主要利用了电磁感应原理
D. 无线充电基座可以对所有手机进行无线充电
9.（2023 辽宁朝阳名校联考）图甲是电动公交车无线充电装置，供电线圈设置在充电站内，受电线圈和电
池系统置于车内。如图乙所示，供电线路中导线的等效电阻为
，当输入端
接入电压为
正弦交流电
时，供电线圈与受电线圈两端电压分别
、
，通过电池系统的电流为
。若不计其他电阻，忽略线圈
中的能量损失，下列说法正确的是（ ）
A.
端的输入功率等于
B.
端的输入功率等于
C.供电线圈和受电线圈匝数比为
D.供电线圈和受电线圈匝数比为
7
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10（2023 福建龙岩三模）图甲是某品牌的手机无线充电器，其工作原理图可简化为如图乙所示。给基座线
圈接上220V、50Hz 的交流电，受电线圈通过一个二极管可给手机电池充电。已知快速充电时受电线圈两
端的电压为11V，设充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量损失。下列说法正确的是（
）
A.受电线圈能够给手机电池充电是利用了自感现象
B.基座线圈和受电线圈的匝数比为10：1
C.受电线圈两端电压的峰值为22V
D.当受电线圈的输出功率为40W 时，基座线圈的电流为
11. （2023 湖北荆州高二期末）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接
入图乙所示的正弦脉冲电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，
为定值电阻，
为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的（ ）
A. 图乙中电压的有效值为
B. 电压表的示数约为
C.
处出现火警时，电流表示数变大
D.
处出现火警时，电阻
消耗的电功率减小
。
12．（2022 河北重点中学期中素养提升）小宁同学仿照法拉第发现电磁感应现象的装置，在铁环上用漆包
线（铜丝，表面刷有绝缘漆）绕制了两个线圈
匝、
（匝数没有记录），线圈
与开关
、干电
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池
、交流电源
构成电路，交流电源
的电动势
，线圈
与开关
、电流计
G、交流电压表V 构成电路。当
置于2、
置于4 时，电压表V 的示数为
，
取1.4。下列说法
正确的是（ ）
A. 由实验数据可算得，线圈
的匝数为200 匝
B. 由实验数据可估计，线圈
的匝数超过280 匝
C. S2置于3，当S1从0 扳到1 时，G 中不会有电流
D. S2置于3，当S1从0 扳到1 时，G 中电流慢慢增大并稳定到某一值
13. （2023 重庆沙家坝重点中学质检） 如图所示，理想变压器的原线圈与二极管一起接在u=220
sin
100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55 Ω 的电阻，原、副线圈匝数比为2∶1.假设该二极管的正向电
阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则（ ）
A. 原线圈的输入功率为220 W
B. 副线圈的输出功率为110 W
C. 副线圈的电流为1 A
D. 将二极管短路，电源的输出功率变为原来的两倍
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