2026届新高考物理冲刺复习：交变电流-多匝副线圈+原线圈含电阻

2026届新高考物理冲刺复习

交变电流—多匝副线圈、原线圈含电阻学习目标1.学会理解、推到多匝副线圈理想变压器的基本公式，并学会解决实际问题。2.掌握多匝副线圈等效电阻法的简便计算解题技巧。3.理解多匝副线圈”日“字型线圈的原理。4.掌握原线圈含电阻等效电阻法的解题方法。5.掌握原线圈含电阻等效电源法的解题方法。多匝副线圈基本公式交变电流—多匝副线圈基本公式相关知识：1.理想变压器多匝副线圈基本公式：I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

电压关系：功率关系：电流关系：推导：推导：交变电流—多匝副线圈基本公式【例题1】功放内部的变压器一般为环状，简称环牛，如图所示。某同学利用环牛探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数之间的关系（环牛效率极高，可看成理想变压器）。（1）测量环牛的初级（原）、次级（副）线圈匝数n1、n2的方法是：先在闭合铁芯上紧密缠绕n=70匝漆包细铜线，并将理想交流电压表1接在细铜线两端；然后在初级线圈（左侧）上输入有效值为24.0V的低压交流电，再将理想交流电压表2连接在次级线圈（右侧）上，若理想交流电压表1的示数为3.0V，理想交流电压表2的示数为12.0V，则次级线圈的匝数n2=______；（2）若在初级线圈（左侧）上接入电压瞬时值u=311sin100πt(V)的电压，则连接在次级线圈（右侧）上理想交流电压表2的示数为______V（计算结果保留三位有效数字）；（3）由于变压器工作时有能量损失，实验中测得的原、副线圈的电压比______（选填“大于”、“等于”或“小于”）原、副线圈的匝数比。总结：1.理想变压器：电压之比等于匝数之比；2.现实变压器：能量损失，受电线圈电压值小于理论值；280110大于交变电流—多匝副线圈基本公式【例题2】（1）如图所示，理想变压器有两个副线圈，L1、L2是两盏规格均为“22V，11W”的灯泡，当变压器的输入电压U1=220V时，三感灯泡恰好都能正常发光，电流表A的示数为0.4A。已知原线圈的匝数n1=1000，副线圈的匝数n3=300。求：①副线圈的匝数n2；②灯泡L3的额定功率。①②交变电流—多匝副线圈基本公式（2）图甲、图乙所示理想变压器原线圈的输入电压有效值均为U，匝数均为150，副线圈上所连的两个电阻的阻值均为R。图甲中两个副线圈的匝数分别为40、60，图乙中副线圈的匝数为100。下列说法正确的是（）A．通过图甲、乙中原线圈的电流之比为26∶25 B．图甲、乙中变压器的输入功率之差为U2/(75R)C．图乙中每个电阻的功率为U2/(3R)D．图甲中上、下两个电阻的功率之比为2∶3A总结：1.一对多理想变压器：；；2.等效电阻：；多匝副线圈等效电阻法交变电流—多匝副线圈等效电阻相关知识：2.理想变压器多匝副线圈等效电阻：等效电阻关系：I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

U1

R1I1

R2

R3

推导：交变电流—多匝副线圈【例题3】如图，一匝数为100匝的固定矩形线圈abcd，其面积为0.01m2，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化规律为（T）。线圈两端接一原副线圈匝数n1:n2:n3=3:1:2的理想变压器。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A。已知R1=1Ω，导线电阻不计。则（）A．线框产生的感应电动势（V）B．矩形线圈abcd的电阻r=1ΩC．电阻R2=2ΩD．S1、S2均闭合时，电流表示数为20/11ABD方法一：交变电流—多匝副线圈【例题3】如图，一匝数为100匝的固定矩形线圈abcd，其面积为0.01m2，线圈所在空间内存在与线圈平面垂直且均匀分布的磁场，磁感应强度随时间变化规律为（T）。线圈两端接一原副线圈匝数n1:n2:n3=3:1:2的理想变压器。断开开关S2、闭合开关S1时，电流表示数为1A；断开开关S1、闭合开关S2时，电流表示数也为1A。已知R1=1Ω，导线电阻不计。则（）A．线框产生的感应电动势（V）B．矩形线圈abcd的电阻r=1ΩC．电阻R2=2ΩD．S1、S2均闭合时，电流表示数为20/11ABD总结：1.熟练掌握电压、电流及功率关系；2.等效电阻法的优势在于把多个回路整理为一条回路进行求解；方法二：多匝副线圈“日”字型交变电流—多匝副线圈“日”字型相关知识：3.“日”字形理想变压器（铁芯各处材料及横截面积均相同）：电压关系：推导：功率关系：电流关系：推导：U2

R2n2n1U3

R3n3U1

相关知识：4.“日”字形理想变压器等效电阻（铁芯各处材料及横截面积均相同）：等效电阻关系：推导：U2

R2n2n1U3

R3n3U1

U1

R1I1

交变电流—多匝副线圈“日”字型【例题4】（1）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态的左右两个臂上。为简化问题研究，假设当一个线圈通以交变电流时，该线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间臂。已知线圈1、2的匝数之比n1:n2=2:1，若线圈电阻可不计，则当其中一个线圈输入交流220V电压时（）A．若线圈1为输入端，则空载的线圈2输出电压为0B．若线圈1为输入端，则接有负载的线圈2输出电压为110VC．若线圈2为输入端，则空载的线圈1输出电压为110V

D．若线圈2为输入端，则接有负载的线圈1输出电压为220VD交变电流—多匝副线圈“日”字型交变电流—多匝副线圈“日”字型（2）如图为“日”字形变压器示意图，中间和两臂上分别绕有匝数为n0、n1、n2的线圈，线圈匝数比n0:n1:n2=10:4:5，两臂电路中接有相同的电阻。将中间线圈接入电压的交变电流，下列说法正确的是（）A．每匝线圈中磁通量的变化率都相同B．电压表V1的示数为14.4VC．电压表V1和V2示数比为4:5

D．电流表A1和A2示数比为5:4C总结：1.“日”字形变压器穿过线圈磁通量不相等导致电压之比不等于匝数之比；2.等效电阻：；原线圈含电阻等效电阻小结本节重点：1.理想变压器多匝副线圈基本公式：I2n2U2

I1n1U1I3n3U3

电压关系：电流关系：等效电阻关系：2.“日”字形理想变压器（铁芯各处材料及横截面积均相同）：U2

R2n2n1U3

R3n3U1

电压关系：电流关系：等效电阻关系：原线圈含电阻等效—电阻法相关知识：1.常用关系式（含等效电阻求解电路）：n2U2

RI2

n1U1

I1

rε电压关系式：电流关系式：功率关系式：R′U1

rε等效电阻：负载功率：原线圈含电阻等效电源法原线圈含电阻【例题1】如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:10，其输入端接在电动势ε=6V，内阻r=1Ω的交流电源上，输出端负载接一阻值可调的电阻R，求：①当负载R阻值调为多大时，负载上获得功率最大，最大功率是多少；②当负载上获得最大功率时，其原副线圈上的电压U1，U2各是多少。总结：1.关系式法：原副线圈电压及电流关系；2.等效电阻法：新电阻电阻值；3.

等效电源法：新电源电动势及内阻；n2U2

RI2

n1U1

I1

rε方法一：关系式法方法三：等效电源法方法二：等效电阻法原线圈含电阻【例题2】（1）如图所示的理想变压器电路中，a、b、c、d、e为5个完全相同的灯泡（不考虑温度对其电阻的影响），现在MN间接入有效值不变的交流电压，5个灯泡均正常发光。正确的是（）A．原、副线圈的匝数比为2∶3B．原线圈输入电压与灯泡a两端电压相等C．电源电压的有效值为小灯泡额定电压的2.5倍D．若将小灯泡d拆除，则小灯泡a、b有可能被烧坏小灯泡d拆除，总电阻变大，原副线圈电流均变小，不会烧坏；C原线圈含电阻总结：1.灯泡规格相同且功率相等，能确定原副线圈的电压及电流关系；2.关系式法：通过电压及电流关系确定匝数比；（2）如图所示的理想变压器电路中，其中所接的4盏灯泡规格均为“10V，5W”。当接入电压U=U0sin(100πt)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1s时间内改变50次方向C．U0=40V

D．变压器的输出功率为20WA原线圈含电阻【例题3】（1）如图，变压器为理想变压器，R1、R2、R3、R4阻值之比为4：4：1：1，a、b接上正弦交流电，开始开关S断开，三个电阻功率相同；求：①原线圈和两个副线圈匝数之比；②开关S闭合，四个电阻功率之比；R1εR3′R2′①②S断开：S闭合：原线圈含电阻总结：1.等效电阻法适合解决多匝副线圈问题；2.等效电阻法适合解决副线圈电路较为简单的电路；（2）如图1所示，变压器为理想变压器，交流电压表和电流表均可视为理想电表，定值电阻R1=9Ω，R2=24Ω，灯泡的电阻恒定。当开关S断开、电路接入如图2所示的交流电源时，灯泡恰正常发光，电压表示数36V，电流表示数1A，则（）A．灯泡中的电流是频率为0.5Hz的交流电B．理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为2:1C．若将开关S闭合，则电压表的示数将变为54VD．若将开关S闭合，则小灯泡的功率将变为40.5WBD原线圈含电阻【例题4】（1）一含有理想变压器的电路如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为3:1，交流电源输出电压的有效值不变，图中四个电阻R完全相同，电压表为理想交流电压表，当开关S断开时，电压表的示数为U0；当开关S闭合时，电压表的示数为多大？等效电源：S断开：S闭合：原线圈含电阻（2）某学生电源内部的降压变压器，可等效为如图所示模型，a、b为变压器的输入端，c、d为变压器的输出端，虚框内为理想变压器，原线圈回路中电阻r1=9.68Ω，副线圈回路中有电阻r2。某实验小组