专题94理想变压器（解析版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新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：＝。
(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
本
关
系
输出功率，即 P入＝P出
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．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 最新高考题精选
1. （2022 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 8 V
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
【参考答案】AC
【命题意图】本题考查变压器及其相关知识点。
【解题思路】由于穿过接收线圈的磁通量约为发射线圈的 80%，可知穿过接收线圈的磁通
量 变 化 率 约 为 发 射 线 圈 的 80% ， 即 = ×80% ， 选 项 D错 误 ； 由 U1=n1
，U2=n2，= ×80%，联立解得 U2=8V，即接收线圈的输出电压为 8V，A正
确；根据变压器原副线圈中交变电流的频率相同，可知 C正确；根据题述，忽略其他损耗，
可得 U1 I1= U2 I2，解得 = = = ,,选项 B错误。
2. （2022 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
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