2025年高考物理一轮复习知识点精讲和高考模拟同步训练专题94理想变压器（原卷版）.docxVIP

2025年高考一轮知识点精讲和必威体育精装版高考题模拟题同步训练

第十六章交变电流、传感器和电磁波

专题94理想变压器

第一部分知识点精讲

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：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)。

(3)电流关系：只有一个副线圈时，eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)。

【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

本

关

系

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

电压关系

只有一个副线圈时：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)

有多个副线圈时：eq\f(U1,n1)＝eq\f(U2,n2)＝eq\f(U3,n3)＝…

电流

关系

只有一个副线圈时：eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)

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．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。

6．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。

第二部分必威体育精装版高考题精选

1.（2024高考湖北物理）近年来，基于变压器原理的无线充电技术得到了广泛应用，其简化的充电原理图如图所示。发射线圈的输入电压为220V、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为50匝。若工作状态下，穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的80%，忽略其它损耗，下列说法正确的是（）

A.接收线圈的输出电压约为8V

B.接收线圈与发射线圈中电流之比约为22:1

C.发射线圈与接收线圈中交变电流的频率相同

D.穿过发射线圈的磁通量变化率与穿过接收线圈的相同

2.（2024山东物理）如图所示的变压器，输入电压为，可输出、、电压，匝数为的原线圈中电随时间变化为．单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表的示数为。将阻值为的电阻R接在两端时，功率为。下列说法正确的是（）

A.n1为1100匝，为

B.间线圈匝数为120匝，流过R的电流为

C.若将R接在两端，R两端的电压为，频率为

D.若将R接在两端，流过R的电流为，周期为

3.（2023重庆高考）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为220V，副线圈两端的电压为4.4V，副线圈的电流为1.0A，若将该变压器视为理想变压器，则

A.原、副线圈匝数之比为25?1

B.原线圈的电流为0.02A

C.副线圈两端的电压最大值为5V

D.原、副线圈的功率之比为50?1

4．（2023年高考广东学业水平选择性测试）某同学设计了一个充电装置，如图5所示．假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s，电压最大值为0.05V．理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1：60．下列说法正确的是

A.交流电的频率为10Hz

B.副线圈两端电压最大值为3V

C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关

D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率

5.（2023重庆高考）某电动牙刷的充电装置含有变压器，用正弦交流电给此电动牙刷充电时，原线圈两端的电压为220V，副线圈两端的电压为4.4V，副线圈的电流为1.0A，若将该变压器视为理想变压器，则

A.原、副线圈匝数之比为25?1

B.原线圈的电流为0.02A

C.副线圈两端的电压最大值为5V

D.原、副线圈的功率之比为50?1

6．(2023高考全国理综III卷)在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1、R2、R3均为固定电阻，R2=10，R3=20，各电