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第54讲理想变压器电能的输送(专项训练)(黑吉辽蒙专用)(教师版)_04-物理-高考总复习_一轮复习_2026年-物理高考一轮复习_2026年高考物理一轮课件+讲义+练习(黑吉辽蒙专用)-G330

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第54 讲  理想变压器 电能的输送
目录
01 课标达标
练.................................................................................................................................................................................1
01 理想变压机的基本原理与应用...............................................................................................................................1
02 远距离输电.....................................................................................................................................................................5
02 核心突破练.......................................................................................................................................................9
03 真题溯源练.....................................................................................................................................................19
01 理想变压机的基本原理与应用
1.(2022·辽宁·模拟预测)如图所示的变压器为理想变压器,所有电表均为理想电表,原线圈接一发电机。
如果发电机内的磁感应强度B 变为原来的一半,发电机线圈内阻不计,则下列说法正确的是(  )
A.两电表的读数均变为原来的一半
B.变压器的输入功率变为原来的一半
C.R 消耗的电功率变为原来的八分之一
D.交变电流的频率变为原来的一半
【答案】A
【详解】磁场的磁感应强度变为原来的一半,由
知,原线圈中输入电压变为原来的
,根据
1
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知,副线圈输出电压
变为原来的
,即电压表示数变为原来的
,由电功率公式
可知,
消耗的功率变为原来的
,由欧姆定律可知通过
的电流变为原来的
,根据
知,原线圈中的电流也变为原来的
,由于发电机的转速没发生变化,故交流电的频率不变。故A 正确,
BCD 错误。
故选A。
2.(2024·吉林白城·二模)图甲为半波整流电路,在理想变压器的输出电路中有一只整流二极管,其具有
单向导电性。原、副线圈的匝数比为
,电阻
,原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所
示,电表均为理想交流电表,则(  )
A.电压表V1、V2读数相同
B.电压表V2的读数为20V
C.电流表A 读数为2A
D.原线圈的输入功率为20W
【答案】D
【详解】AB.由题图乙可知,原线圈输入电压的有效值为
。根据原、副线圈匝数比与电压比的
关系有
2
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解得
由于二极管具有单向导电性,只有半个周期内能通过电流,故有
解得
故AB 错误;
CD.通过R 的电流为
理想变压器输入功率等于输出功率,则有
原线圈虽然整个周期都有电压但是只有在副线圈有电流和功率时原线圈才有功率,电流表电流
可得
故C 错误,D 正确。
故选D。
3.(2025·辽宁盘锦·三模)如图所示为一含有理想变压器的电路,三个灯泡完全相同,电阻箱示数为0 时,
三个灯泡均在额定电压U 下工作。已知电路的输入电压恒为U0,变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2,忽
略灯泡电阻的变化。下列说法正确的是(  )
3
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A.n1∶n2=1 2∶
B.U0=3U
C.其他条件不变,若灯泡L1断路,则L2两端电压峰值较之前变小
D.其他条件不变,增大电阻箱示数,L3的电功率增大
【答案】B
【详解】A.设灯泡正常工作的电流为I,则原线圈上的电流为I,副线圈上的电流为2I,则原、副线圈匝
数之比为2 1∶,故A 错误;
B.原、副线圈两端的电压满足
,
可得
根据闭合电路欧姆定律可知
,故B 正确;
C.设副线圈两端电压为U2,副线圈所有负载总电阻为R,则有
L1断路,R 增大,U2增大,可知L2两端电压峰值较之前变大,故C 错误;
D.若增大电阻箱示数,R 增大,U2增大,则原线圈两端电压增大,L3两端电压减小,其电功率减小,故D
错误。
故选B。
4.(2024·辽宁大连·二模)在如图所示的电路中,输入端接在电压恒定的正弦交流电源上,电流表、电压表
均为理想表,
、
为定值电阻,
为滑动变阻器,开关S 开始接在1 端,则下列判断正确的是(  )
4
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A.仅将滑动变阻器的滑片P 向下移,电流表的示数和电压表的示数均变小
B.仅将滑动变阻器的滑片P 向上移,电流表的示数和电压表的示数均变大
C.将开关S 由1 合向2,电流表的示数变小,电源输出的功率变小
D.将开关S 由1 合向2,电流表的示数变大,电压表的示数变小
【答案】C
【详解】AB.设原线圈中电流表的示数为I,变压器匝数比为k,则
当滑片P 向下移时,接入电阻增大,根据欧姆定律,副线圈电流减小,所以原线圈电路中电流表的示数变
小,根据
可知原线圈中的电压U1变大,故副线圈的电压U2变大,即电压表的示数变大;同理,可知当滑片P 向上
移,接入电阻减小,根据欧姆定律,副线圈电流增大,所以原线圈电路中电流表的示数变大,原线圈中的
电压U1变小,故副线圈的电压U2变小,即电压表的示数变小,故AB 错误;
CD.根据电压匝数关系有
将开关S 由1 合向2,原线圈匝数增大,则副线圈两端电压减小,电压表的示数变小,根据欧姆定律,副
线圈电流减小,所以原线圈电路中电流表的示数变小,电源输出的功率变小,故C 正确,D 错误。
故选C。
02 远距离输电
5.(2021·吉林长春·一模)某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示,发电机通过升压变压器和降压变
压器向用户供电。已知输电线的总电阻r=10Ω,降压变压器原、副线圈的匝数比为n3:n4=n:1,降压变
压器的副线圈两端电压如图乙所示,降压变压器的副线圈与阻值为R0=22Ω 的电阻组成闭合电路。若将变
压器视为理想变压器,则下列说法正确的是(  )
5
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A.发电机产生交流电的频率为0.5Hz
B.通过R0的电流的最大值为10A
C.输电线损失的功率为
W
D.降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)
【答案】C
【详解】A.变压器不改变交流电的频率,由图乙可知交流电的频率为
故A 选项错误;
B.通过R0的电流的最大值为
故B 选项错误;
C.通过R0的电流有效值
根据变压器电流比关系可知通过输电线电流为
故输电线损失功率为
故C 选项正确;
D.由图乙知降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为
故D 选项错误。
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故选C。
5.(2024·辽宁大连·三模)2020 年9 月,中国发布“双碳战略”,计划到2030 年实现碳达峰、2060 年实
现碳中和。碳排放问题的治本之策是转变能源发展方式,加快推进清洁替代和电能替代,一座小型水电站
向山下村镇供电的示意图如图所示,升压变压器
与降压变压器
都是理想变压器。已知发电机输出电压
V,两个变压器的匝数比
,
,输电线电阻
,发电机输出功率
。则下列说法正确的(  )
A.输电线上损失的电压为25000V
B.用户得到的电压为200V
C.输电线上损失的功率为32kW
D.深夜,用户的用电器减少时输电线上损失的功率将变大
【答案】C
【详解】AB.升压变压器的输入电流为
根据
,解得
输电线上损失的电压为
根据
,解得
7
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由
根据
,联立解得
故AB 错误;
C.由A 选项可知
,输电线上损失的功率为
故C 正确;
D.深夜用户的用电器减少,则降压变压器的输入功率减小,输入电流减小,输电线上损失的功率减小,
故D 错误。
故选C。
7.(2025·辽宁朝阳·模拟预测)某节能储能远距离送电示意图如图所示;发电机的输出电压U1=250V,输
出功率500kW,输电线总电阻R=62.5Ω 降压变压器的匝数比n3:n4=50:1,其余电阻均不计,用户端接收
电压U4=220V,功率为88kW,本题中变压器为理想变压器,则下列说法错误的是(  )
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为n1:n2=1:44
【答案】C
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【详解】A.发电机的输出电流为I 1= P
U 1
= 500×10
3
250
A=2000A,选项A 错误;
B.降压变压器次级电流I 4= P
'
U 4
= 88×10
3
220
A=400A
降压变压器初级电流即输电线上的电流I 3= n4
n3
I 4=8 A
输电线损失的功率为P损= I 3
2 R =8
2×62.5 W=4kW,选项B 错误;
C.输送给储能站的功率为P 储=500kW-4kW-88kW=408kW,选项C 正确;
D.升压变压器次级电压U 2=U 3+ I 3 R = n3
n4
U 4+ I 3 R =50×220 V+8×62.5 V=11500V
则升压变压器的匝数比为
n1
n2
= U 1
U 2
= 250
11500 = 1
46 ,选项D 错误。
故选C。
1.(2022·辽宁锦州·一模)在如图所示的电路中,变压器为理想变压器,三个定值电阻的阻值相同,变压
器原副线圈的匝数比为
。在a、b 端加上交变电压U,开关S 断开时,电流表的示数为I,则下列说法正
确的是(  )
A.开关S 断开时,变压器的输入功率为UI
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B.开关S 断开时,定值电阻的阻值均为
C.开关S 断开时,原副线圈电路中电阻消耗的功率之比为
D.开关S 闭合后,电流表的示数为
【答案】D
【详解】A.开关S 断开时,变压器原线圈输入电压小于
,则变压器的输入功率小于
,故A 错误;
B.开关S 断开时,设定值电阻的阻值为
,闭合开关前,根据电流的关系,可知副线圈的电流为
,副
线圈两端的电压为
,根据变压比,原线圈两端的电压为
,结合串并联电路的特点有
解得
故B 错误;
C.开关S 断开时,副线圈电路中电阻消耗的功率
原线圈电阻消耗的功率
可得
故C 错误;
D.当开关S 闭合后,设电流表的示数为
,副线圈中的电流为
,副线圈两端的电压为
,原线圈两
端的电压为
,则
结合
解得
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故D 正确。
故选D。
2.(2025·辽宁·模拟预测)如图所示,理想变压器的匝数比n1:n2=2:1,定值电阻R1=4Ω,R2=1Ω,滑动变阻
器R 的最大阻值为3Ω。在c、d 两端输入正弦交流电,电压的表达式为
。当滑片P 从a
端滑到b 端的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数的最小值为0.6A
B.当滑片P 处在a 端与b 端的中点时,整个电路的功率达到最大
C.理想变压器的最大输出功率为6W
D.电阻R2的功率一直增大
【答案】D
【详解】A.对原线圈回路有
,
对副线圈回路有
根据原副线圈电压、电流与匝数的关系有
,
所以
由此可知,当R 阻值最大时,I1最小,即电流表示数最小,代入数据可解得
故A 错误;
B.整个电路的功率为
由以上分析可知,当R 等于0 时,I1最大,则整个电路的功率最大,即当滑片P 处在b 端时,整个电路的
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功率达到最大,故B 错误;
C.根据等效电源法可知,当
时,变压器的输出功率最大,则
,
,
所以
故C 错误;
D.电阻R2的功率为
当滑片P 从a 端滑到b 端的过程中,R 不断减小,I1不断增大,则I2不断增大,则电阻R2的功率一直增大,
故D 正确。
故选D。
3.(2025·辽宁·模拟预测)一含有理想变压器的电路如图所示,变压器原、副线圈匝数之比为
,
定值电阻
,定值电阻
,正弦交流电的有效值一定,电路中的电表均为理想交流电表。增
大电阻箱
接入电路的阻值,电流表A 的示数变化用
表示,电压表V 的示数变化用
表示,则
(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据题意可知,理想变压器原、副线圈两端的电压有
原、副线圈中的电流有
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根据闭合电路欧姆定律可知,原线圈所在回路中
副线圈所在回路中
解得
整理变形得
可知
故选C。
4.(2023·辽宁沈阳·三模)如图甲是某款手机置于无线充电盘上充电的情景,图乙是将其视为理想变压器
的原理图,送电线圈和受电线圈分别存在于充电盘和手机中,匝数比为n1:n2=20:1,在送电线圈上接入一个
工作指示灯,在受电线圈上接入一个电阻R=5Ω 的保护电阻。当ab 间接上220V 的正弦交变电流后,手机
电池两端获得电压为5V,充电电流为1A,则下列说法正确的是(  )
  
A.ab 端输入恒定电流,也能对手机进行无线充电
B.充电时,送电线圈中的电流为20A
C.充电时,送电线圈的输送功率为10W
D.工作指示灯的电阻为4400Ω
【答案】C
【详解】A.当ab 端输入恒定电流时,受电线圈中不会产生感应电流,所以不能对手机进行无线充电,故
A 错误;
B.根据原副线圈电流与匝数的关系
解得
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故B 错误;
C.根据题意
所以送电线圈的输送功率为
故C 正确;
D.根据欧姆定律有
联立解得
故D 错误。
故选C。
5.(2023·辽宁·模拟预测)图甲是一种家用台灯的原理图,理想自耦变压器的a、b 间接入
的交流电,
变压器线圈总匝数为1100 匝,交流电流表A 为理想电表,定值电阻
,灯泡L 的伏安特性曲线如
图乙所示。当c、P 之间线圈匝数为750 匝时,则(  )
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A.灯泡两端的电压约为
B.通过电阻的电流约为
C.通过电流表的示数约为
D.灯泡的功率约为
【答案】D
【详解】AB.由变压器可知
可得
对于副线圈,设灯泡的电压为U,电流为I,由闭合电路欧姆定律可得
将解析式画入灯泡的U-I 图中
由图中交点可得
0.03A
故AB 错误;
C.由变压器可知
可得
故C 错误;
D.灯泡的功率
解得
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故D 正确。
故选D。
6.(2021·辽宁·模拟预测)如图是用电区通过理想变压器降压给用户供电的示意图,假设用户负载均为纯
电阻,分别为R1和R2,降压变压器的原副线圈的匝数分别为n1、n2、n3,将如图所示的虚线框内部分等效
为电阻RAB,则下列关系式正确的是(  )
A.
 
B. 
C.
D.
【答案】D
【详解】设降压变压器原线圈两端电压为U1,电流为I1,两副线圈的电压分别为U2、U3、电流分别为I2、
I3,根据理想变压器变压规律可得
 
 
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根据欧姆定律可得
 
 
 
理想变压器原、副线圈功率相等,即
U1I1=U2I2+U3I3
联立可得
 
故选D。
7.(多选)(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)昼夜对电力需求量差异很大,可以在用电低谷时段把电能储存起
来,高峰时段输出,填补用电缺口。如图,发电机的输出电压
,输出功率
。降压变
压器的匝数比
,输电线总电阻
。其余线路电阻不计,用户端电压
,功率
为
,所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是(    )
A.发电机的输出电流为2400A
B.升压变压器的匝数比
C.输送给储能站的功率为555kW
D.输电线上损失的功率为1kW
【答案】ACD
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【详解】A.由
有
得
,A 正确;
B.由
有
得
由
有
得
由
有
由
有
得
由
得
由
得
,B 错误;
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C.由上面分析
有
因为所有变压器均为理想变压器,则有
根据能量守恒
有
由
得
,C 正确;
D.由上面分析知,输电线上损失的功率为
,D 正确。
故选ACD。
8.(多选)(2023·辽宁沈阳·三模)如图所示为远距离输电的示意图,变压器均为理想变压器,升压变压器
的原副线圈匝数比为
,降压变压器
的原副线圈匝数比为
。升压变压器原线圈两端接入电压
的交流电源,用户的总电阻为
(可视为纯电阻),输电线的总电阻为
,不考虑其他因
素的影响,下列说法正确的是(  )
  
A.输电线上损失的电压为
B.用户获得的电压为
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C.输电线上损失的电功率为
D.用户消耗的电功率为
【答案】BC
【详解】AB.升压变压器原线圈电压有效值为
升压变压器副线圈两端电压
输电线上损失的电压
降压变压器原线圈两端电压
降压变压器副线圈两端电压
又
联立解得
,
故A 错误,B 正确;
C.输电线上损失的电功率为
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故C 正确;
D.用户消耗的电功率为
故D 错误。
故选BC。
1.(2025·福建·高考真题)某理想变压器如图甲,原副线圈匝数比4:1,输入电压随时间的变化图像如图
乙,R1的阻值为R2的2 倍,则(  )
A.交流电的周期为2.5s
B.电压表示数为12V
C.副线圈干路的电流为R1电流的2 倍
D.原副线圈功率之比为4:1
【答案】B
【详解】A.由图可知,交流电的周期为2.25s,故A 错误;
B.根据图乙可知,输入电压最大值U m= 48√2V ,则输入电压有效值为U 1= U m
√2 = 48V ,根据变压比可知,
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副线圈电压即电压表示数为U 2= n2
n1
U 1=12V ,故B 正确;
C.R1的阻值为R2的2 倍,根据并联规律可知,两电阻的电压相同,根据欧姆定律可知,流经R1和R2的电
流之比为1:2,副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和,则副线圈干路的电流为R1电流的3 倍,故C
错误;
D.根据变压器的原理可知,原副线圈功率相同,故D 错误。
故选 B。
2.(2025·河北·高考真题)2024 年底,世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面
投产发电。如图,若该电站通过理想变压器调节输出电压U 2时,输入电压U 1保持不变。已知副线圈总匝
数为n,分接头1、2间和2、3间的线圈匝数n12=n23= n
10,开关S 接3 时输出电压的瞬时值u2=U msin ωt,
则S 接2 时u2−t的图像为(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
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【详解】根据理想变压器电压比与匝数比关系可知
U 1
U 3
= n1
n3
,
U 1
U 2
= n1
n2
由于输入电压U 1不变,可知
U 2
U 3
= n2
n3
即
u2
U msin ωt =
n−n
10
n−2n
10
 
解得u2= 9
8 U msin ωt;
可知此时输出的交流电的周期为T = 2π
ω 。
故选D。
3.(2025·湖南·高考真题)如图,某小组设计了灯泡亮度可调的电路,a、b、c 为固定的三个触点,理想
变压器原、副线圈匝数比为k,灯泡L 和三个电阻的阻值均恒为R,交变电源输出电压的有效值恒为U。开
关S 与不同触点相连,下列说法正确的是(  )
A.S 与a 相连,灯泡的电功率最大
B.S 与a 相连,灯泡两端的电压为kU
k
2+3
C.S 与b 相连,流过灯泡的电流为
U
(k
2+2)R
D.S 与c 相连,灯泡的电功率为
U
2
(k
2+1)R
【答案】B
【详解】设变压器原、副线圈的电压分别为U 1、U 2,灯泡L 的阻值为R,根据等效电阻的思想有灯泡的
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等效电阻R等= U 1
I 1
灯泡L 的阻值R = U 2
I 2
由理想变压器原理,电压关系
U 1
U 2
= k
1
电流关系
I 1
I 2
= 1
k
联立解得R等=k
2 R
A.k值恒定,即等效负载恒定,当S 与c 相连时,原线圈所在电路的总电阻最小,流过原线圈的电流最大,
根据变压器原副线圈电流关系可知副线圈电流最大,根据P = I
2 R可知灯泡的电功率最大,故A 错误;
B.S 与a 相连,变压器原线圈电压U 1=
U
k
2 R+3 R
⋅k
2 R
灯泡两端的电压为U 2= U 1
k = kU
k
2+3
B 正确;
C.S 与b 相连,变压器原线圈电路接入两个电阻,变压器原线圈的电流I 1=
U
k
2 R+2 R
流过灯泡的电流I 2=k I 1=
kU
(k
2+2)R
C 错误;
D.S 与c 相连,变压器原线圈电路接入一个电阻,变压器原线圈的电流I 1' =
U
k
2 R+ R
流过灯泡的电流I 2' =k I 1' =
kU
(k
2+1)R
灯泡的电功率为PL= I 1
2 RL=
k
2U
2
(k
2+1)
2 R
D 错误。
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故选B。
4.(2024·湖南·高考真题)根据国家能源局统计,截止到2023 年9 月,我国风电装机4 亿千瓦,连续13
年居世界第一位,湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电
的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动,升、降压变压器均为理想变压器,输电线路上的
总电阻可简化为一个定值电阻R0。当用户端接一个定值电阻R 时,R0上消耗的功率为P。不计其余电阻,
下列说法正确的是(    )
A.风速增加,若转子角速度增加一倍,则R0上消耗的功率为4P
B.输电线路距离增加,若R0阻值增加一倍,则R0消耗的功率为4P
C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍,则R0上消耗的功率为8P
D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R,则R0上消耗的功率为6P
【答案】A
【详解】
如图为等效电路图,设降压变压器的原副线圈匝数比为k :1,则输电线上的电流为
I 2=
U 2
R0+k
2 R
转子在磁场中转动时产生的电动势为
e = NBSωsin ωt
A.当转子角速度增加一倍时,升压变压器原副线圈两端电压都增加一倍,输电线上的电流变为I 2
′ =2 I 2,
故R0上消耗的电功率变为原来的4 倍,故A 正确;
C.升压变压器副线圈匝数增加一倍,副线圈两端电压增加一倍,输电线上的电流增加一倍,故R0上消耗
的电功率变为原来的4 倍,故C 错误;
B.若R0阻值增加一倍,输电线路上的电流
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I
″
2=
U 2
2 R0+k
2 R R0消耗的功率
P3= I
″
2
2⋅2 R0≠4 P
故B 错误;
D.若在用户端并联一个完全相同的电阻R,用户端电阻减为原来的一半,输电线上的电流为
I
′ ′ ′
2=
U 2
R0+ k
2 R
2
=
2U 2
2 R0+k
2 R R0消耗的功率
P4= I
′ ′ ′
2
2 R0≠6 P
故D 错误。
故选A。
5.(2023·天津·高考真题)(多选)“西电东送”是我国重要的战略工程,从西部发电厂到用电量大的东
部区域需要远距离输电。图为远距离交流输电的示意图,升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器,
T1的原线圈接有电压有效值恒定的交变电源,R 为输电导线的电阻,T2的副线圈并联多个用电器,下列说
法正确的是(  )
A.T1输出电压等于T2输入电压
B.T1输出功率大于T2输入功率
C.用电器增多后,R 消耗的功率减小
D.用电器增多后,T2的输出电压降低
【答案】BD
【详解】AB.由于输电过程中,线路中有电流、线路电阻R 会分压且产生热量,会损失功率,故T1输出功
率大于T2输入功率;T1输出电压大于T2输入电压,故A 错误,B 正确;
CD.设升压变压器T1原副线圈比为n1:n1',输入出电压分别为U 1、U 1',根据理想变压器电压与原副线圈
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匝数关系可得
U 1
U 1' = n1
n1'
由于输入电压不变U 1,原副线圈匝数比
n1
n1' 不变,则升压变压器T1输出变压U 1'恒定。设降压变压器T2的
原副线圈匝数比为n2:n2',输入输出电压分别为U 2、U 2',通过原副线圈的电流分别为I 2、I 2',T2的副线
圈并联多个用电器等效电阻为R用,则有
U 2
U 2' = n2
n2' ,
I 2
I 2' = n2'
n2
,R用= U 2'
I 2'
则
U 1' = I 2 R+U 2= I 2 R+( n2
n2' )
2
I 2 R用= I 2( R+ R等)
令R等=( n2
n2' )
2
R用,则
U 1' = I 2( R+ R等)
随着用户接入的用电器增多,副线圈接入电器的总电阻R用减小,则R等减小,输入线路中电流I 2增大.R 消
耗的功率
P损= I 2
2 R T2的输出电压
U 2' = n2'
n2
(U 1' −I 2 R)
用电器增多后,I 2增大, R 消耗的功率增大,T2的输出电压U 2'降低,故C 错误,D 正确。
故选BD。
6.(2022·福建·高考真题)(多选)某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为6V,
定值电阻R1= R2=20Ω,小灯泡L1、L2的规格均为“6V  1.8W”,理想变压器T 1、T 2原副线圈的匝数比
分别为1 3∶和3 1∶.分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ,两电路都稳定工作时,(  )
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A.L1与L2一样亮
B.L2比L1更亮
C.R1上消耗的功率比R2的大
D.R1上消耗的功率比R2的小
【答案】BC
【详解】若开关接cd 端,则若电源电压为U 0,理想变压器T 1、T 2的匝数比为
n2
n1
= n3
n4
=k
用户电阻为R负载,输电线电阻为R导线,由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压
U 2=k U 0 
降压变压器初级电压
U 3=U 2−I 2 R导线
降压变压器次级电压
U 4= U 3
k
I 4= U 4
R负载
 
I 4
I 3
=k
I 3= I 2 
可得输电功率为
P输=U 2 I 2=
k
2U 0
2
R导线+k
2 R负载
输电线上损耗的电功率为
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P导线= I 2
2 R导线=
k
2U 0
2
(R导线+k
2 R负载)
2 R导线
用户得到的电功率为
P负载=
k
2U 0
2
(R导线+k
2 R负载)
2 ⋅k
2 R负载
若开关接ab 端,则负载得到的功率
P
'❑负载=
U 0
2
(R导线+ R负载)
2 ⋅R负载
输电线上损耗的电功率为
P
'
导线=
U 0
2
(R导线+ R负载)
2 R导线
将R导线= R1= R2=20Ω,R负载= 6
2
1.8 Ω=20Ω ,k=3 带入可知
可得
P负载> P负载
'
即L2比L1更亮;
P导线< P导线
'
 R1上消耗的功率比R2的大。
故选BC。
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