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高考重点考点解读与针对性训练
第十三章 交变电流和电磁波
考点117 特殊变压器
【考点解读】
考点1 自耦变压器
自耦变压器（又称调压器），它只有一个线圈，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（如图甲所示）也可以降压（如图乙所示），变压器的基
本关系对自耦变压器同样适用。
考点2 互感器
互感器
电压互感器
电流互感器
原理图
原线圈的连接
并联在交流电路中
串联在交流电路中
互感器
电压互感器
电流互感器
副线圈的连接
连接电压表
连接电流表
互感器的作用
将高电压变为低电压
将大电流变成小电流
利用的公式
U 1
U 2
＝
n1
n2
I1n1＝I2n2
考点3 含有多个副线圈的变压器的三个关系
副线圈有两个或两个以上时，一般从原、副线圈的功率相等入手。利用P1＝P2＋P3＋…，
结合原、副线圈电压关系、欧姆定律等分析。
具有两个(或两个以上)副线圈的变压器的三个关系
(1)电压关系：＝＝＝…
(2)电流关系：n1I1＝n2I2＋n3I3＋…
(3)功率关系：P1＝P2＋P3＋…
【方法归纳】．变压器原线圈所在电路中含有负载问题的分析
(1)将原线圈看作用电器，在原线圈电路中可应用串、并联电路规律、闭合电路的欧姆定律
等。
(2)要求解原线圈电路中负载的电流、电压和功率，一般需先求副线圈中的电流，然后根据
理想变压器原、副线圈中的电流关系求得原线圈电路中的电流，进而求解通过负载的电流
原、副线圈的电流关系往往是解决问题的突破口。
【高考真题】
【典例1】（2025 年高考云南卷）电动汽车充电桩的供电变压器（视为理想变压器）示意
图如图所示。变压器原线圈的匝数为
，输入电压
；两副线圈的匝数分别为
和
，输出电压
。当I、Ⅱ区充电桩同时工作时，两副线圈的输出功率分别
为
和
，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．变压器的输入功率为
D．两副线圈输出电压最大值均为
【典例2】．（2025 高考安徽卷）某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数
之比
，A 为理想交流电流表。初始时，输入端a、b 间接入电压
的正弦式交流电，变压器的滑动触头P 位于副线圈的正中间，电阻箱
R 的阻值调为
。要使电流表的示数变为
，下列操作正确的是（ ）
A．电阻箱R 的阻值调为
B．副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的
C．输入端电压调为
D．输入端电压调为
【典例3】．（2025 年高考湖南卷）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
C．S 与b 相连，流过灯泡的电流为
D．S 与c 相连，灯泡的电功率为
【典例4】．(2022·湖南高考)如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P1初始
位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R，
滑动变阻器R2的最大阻值为9R，滑片P2初始位置在最右端。理想电压表
的示数为U，理
想电流表
的示数为I。下列说法正确的是( )
A．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，I 减小，U 不变
B．保持P1位置不变，P2向左缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率增大
C．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，I 减小，U 增大
D．保持P2位置不变，P1向下缓慢滑动的过程中，R1消耗的功率减小
【针对性训练】
1.（2024·浙江温州市模拟）如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在
磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两
个副线圈分别接有电阻R1和R2，当发电机线圈以角速度ω 匀速转动时，理想电流表读数为
I，不计线圈电阻，下列说法正确的是（ ）
A.通过电阻R2的电流为n1 I
n2
B.电阻R2两端的电压为n2 I R1
n1
C.n0与n1的比值为
❑√2 NB L
2ω
I R1
D.发电机的功率为
❑√2 NB L
2ωI （n1＋n2）
n0
2.如图所示，电压互感器、电流互感器可看成理想变压器，已知电压互感器原、副线圈匝
数比是1 000∶1，电流互感器原、副线圈匝数比是1∶200，电压表示数是200 V，电流表
示数是1.5 A，则交流电路输送电能的功率是（ ）
A.3×102 W
B.6×104 W
C.3×105 W
D.6×107 W
3.（2025·山东济宁期末）除颤仪是用于突发心室纤颤等心脏疾病的急救医疗设备，某型号
除颤仪电路原理如图所示。某次调试时，除颤仪接在220 V 交流电源上，交流电压表示数
为20 V，电容器充电完毕，开关由“1”掷向“2”，放电电流平均值为2.8 A，放电时间约
为10－2 s，已知电容器电容为2.0×10－5 F。下列说法正确的是（ ）
A.自耦变压器的原副线圈匝数之比为10∶1
B.充电完毕后电容器两端的电压为2 800 V
C.升压变压器原副线圈的匝数比约为1∶50
D.若去掉二极管该除颤仪依然可正常工作
4 .如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0＝100、n1＝200 和n2＝300，两个副
线圈分别接有电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω 和R3＝5Ω.当原线圈中接入正弦交流电源时，理想电
压表的示数为U＝5V.不计线圈电阻，理想电流表的读数为（ ）
A.3A
B.7A
C.3❑√2A
D.7 ❑√2
2
A
5.如图甲、乙所示的电路中，当A、B 接10V 交流电压时，C、D 间电压为4V；当M、N 接
10V 直流电压时，P、Q 间电压也为4V.现把C、D 接4V 交流电压，P、Q 接4V 直流电压，
则A、B 间和M、N 间的电压分别是（ ）
A.10V 10V
B.10V 4V
C.4V 10V
D.10V 0
6 .电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示.其原线圈匝数较少，串
联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上，则电流互感器（
）
A.是一种降压变压器
B.能测量恒定电流
C.原、副线圈电流的频率不同
D.副线圈的电流小于原线圈的电流
7 （2025·湖南岳阳模拟）一理想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
c、d 间接定值电阻R。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.变压器输入功率增大
D.变压器输入功率减小
8 如图所示，L1和L2是输电线，甲、乙是两个互感器（可视为理想变压器），其中的线圈
匝数关系为n1∶n2＝200∶1，n3∶n4＝1∶100，电流表和电压表均为理想交流电表。下列说
法正确的是（ ）
A.甲是电流互感器，乙是电压互感器
B.甲是电压互感器，乙是电流互感器
C.若V 表示数为30 V，则输电线两端的电压最大值为6 000 V
D.若A 表示数为5 A，则通过输电线的电流有效值为500 A
9.[2024 浙江高三联考]如图，某同学用自制的简易无线充电装置给手机充电，装置由一个
电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈、接
收线圈匝数比为n1∶n2，若电磁炉两端所加电压为u＝220❑√2sin314t（V），车载充电器的
输入限制电压为4.4V，不考虑充电过程中的各种能量损失.则下列说法正确的是（ ）
A.接收线圈两端电压的有效值约为6.2V
B.通过车载充电器的电流为交流电
C.发射线圈、接收线圈匝数比为n1∶n2＝50∶1
D.接收线圈1s 内电流方向变化50 次
10.[2023 安徽江淮十校联考/多选]如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0＝800
匝、n1＝100 匝和n2＝400 匝，原线圈串联一个电阻R0＝8.0Ω，并接入内阻不计的正弦交流
电源，电源电动势为E 且保持不变；两个副线圈分别接电阻R1＝1.0Ω 和R2＝16.0Ω.开关S
断开时，理想电流表读数为I1＝4.0A；开关S 闭合时，理想电流表读数为I2.不计线圈电阻，
则（ ）
A.E＝32.0V
B.E＝36.0V
C.I2＝3.2A
D.I2＝3.6A
11.[2024 湖北武汉部分学校调研]点火线圈能产生20000V 的高压，使汽车启动.某型号点火
线圈部分结构如图所示，其初级线圈匝数为100 匝，次级线圈匝数为20000 匝.已知汽车电
瓶是电动势为12V 的蓄电池.下列说法正确的是（ ）
A.点火线圈的次级线圈应和蓄电池相连
B.仅增加初级线圈的匝数，也一定能成功点火
C.汽车蓄电池是直流电源，需要将直流电先转化为交流电才能使点火线圈正常工作
D.初级线圈断电瞬间，其两端电压约为100V
12. 黑光灯是利用物理方法灭蛾杀虫的一种环保型设备，它发出的紫色光能够引诱害虫飞
近黑光灯，然后被黑光灯周围的交流高压电网“击毙”.如图所示是高压电网的工作电路，
高压电网是利用变压器将有效值为220V 的交流电压变成高压，高压电网相邻两极间距离
为0.5cm，已知空气在常温常压下的击穿场强为6220V/cm，为防止空气被击穿而造成短路，
变压器的次、初级线圈匝数比不得超过多少？
13 (2023·河北衡水模拟)如图所示，含理想变压器的电路中，a、b 两端接在输出电压u＝
40sin (100πt) V 的交流电源上，R0的阻值是R 的4 倍。已知当S 断开时，R 消耗的电功率和
R0消耗的电功率相等，下列说法正确的是( )
A．副线圈输出电压的频率为100 Hz
B．R0两端的电压为10 V
C．原、副线圈的匝数之比为2∶1
D．若开关S 闭合，电阻R 消耗的电功率变为原来的2 倍
14 (2023·河北张家口统考)如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2∶n3＝
2∶1∶1，a、b 两端接u＝40sin (100πt) V 的交流电源，定值电阻R＝2 Ω，两个完全相同的
灯泡L 额定电压均为20 V，其电阻恒定且均为1 Ω，下列说法正确的是( )
A．灯泡L 均能正常工作
B．通过电阻R 的电流为10 A
C．通过灯泡L 的电流均为10 A
D．交流电源消耗的总功率为400 W
15 (2023·安徽滁州统考)如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数之比为2∶1，电阻R1＝
R2＝55 Ω，D1、D2为理想二极管，A 为理想电流表。原线圈接u＝220sin (100πt)V 的交流电，
则( )
A．副线圈中交流电频率为100 Hz
B．电流表示数为2 A
C．理想变压器输入功率为440 W
D．二极管的反向耐压值应大于110 V
16．(2023·广东省茂名一模)无线充电技术已经逐渐应用于智能手机上，手机无线充电器的
原理类似于理想变压器，由发射器和接收器组成，分别有一发射线圈和接收线圈，简化模
型如图所示，已知发射、接收线圈匝数比n1∶n2＝5∶1，E、F 端输入电流i＝sin (100πt)
A，下列说法正确的是( )
A．发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率
B．E、F 端输入的交变电流方向每秒变化50 次
C．接收线圈两端输出电流的有效值为1 A
D．接收线圈两端输出电流的有效值为 A
17．(多选)(2023·福建莆田二模)如图是一种调压变压器的原理图，线圈AB 绕在一个圆形的
铁芯上，A、B 端加上u＝220sin (100πt) V 的交流电压，通过移动滑动触头P 来调节C、D
端输出电压。当P 处于图示位置时，原、副线圈的匝数比n1∶n2＝2∶1，现想将一个“38
V 19 W”的灯泡接到输出端C、D，下列操作可使灯泡正常发光的是( )
A．仅将P 顺时针旋转到合适位置
B．仅将P 逆时针旋转到合适位置
C．仅将灯泡并联一个阻值为144 Ω 的电阻
D．仅将灯泡串联一个阻值为144 Ω 的电阻
18．(多选)(2023·河南开封一模)如图为一理想变压器，其中所接的4 盏灯泡规格均为“10 V
5 W”。当接入电压u＝U0sin 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n1∶n2∶n3＝3∶1∶2
B．电流在1 s 时间内改变50 次方向
C．U0＝40 V
D．变压器的输出功率为20 W
19．(多选)理想变压器原线圈a 的匝数为800 匝，副线圈b 的匝数为200 匝，原线圈接在u
＝220sin (314t) V 的交流电源上，副线圈中“12 V 6 W”的灯泡L 恰好正常发光，电阻R2
＝16 Ω，电压表V 为理想电表。则下列推断正确的是( )
A．穿过铁芯的磁通量的变化率最大为0.1 Wb·s－1
B．电压表V 的示数为20 V
C．R2消耗的功率为8 W
D．电阻R1的阻值为100 Ω
20．(多选)(2024·安徽滁州模拟)如图所示，一个小型交流发电机输出端连接在理想变压器
的原线圈n1上，副线圈n2通过理想二极管接有电容C＝2×10－4 F 的电容器和阻值R＝20 Ω
的电阻，理想变压器匝数比n1∶n2＝1∶2。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度B＝
0.2 T，发电机线圈匝数N＝10，内阻不计且线圈面积是0.2 m2，发电机转动的角速度大小
为25 rad/s，电压表是理想电表，下列说法正确的是( )
A．电压表示数为10 V
B．电阻R 的电功率为10 W
C．电容器上的电荷量为2×10－3 C
D．电容器上的电荷量为4×10－3 C
21．(2023·山东省实验中学一模)如图所示，理想变压器原线圈电源电压U1＝3 300 V，副线
圈两端电压U2＝220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，单匝线圈绕过铁芯连接
交流电压表，电压表的示数为3 V，当开关S 断开时，电流表A2的示数为15 A。电表均为
理想电表。下列说法正确的是( )
A．原线圈匝数为75 匝
B．当开关S 断开时，电流表A1的示数为2 A
C．当开关S 闭合时，电流表A1的示数变小
D．当开关S 闭合时，电流表A2的示数为30 A
22．如图所示的理想变压器的原、副线圈中接有定值电阻R1、R2、R3，其中R1＝400 Ω、R2
＝5 Ω、R3＝10 Ω，已知电源电压有效值为U＝220 V，通过R2的电流随时间变化的关系为i
＝2sin (100πt) A，电表均为理想电表，则下列说法可能正确的是( )
A．原线圈交流电的频率为100 Hz
B．原、副线圈的匝数比n1∶n2＝15∶1
C．R1、R2、R3消耗的电功率之比为18∶10∶5
D．电压表和电流表的读数分别为120 V 和2 A
