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新课标广东高考第一轮复习资料 第九章 交变电流 传感器 一．高考探究 （1）课程标准与考试说明的对比 知识点 课标要求 07年考试说明 要求层次 要求层次 交变电流 知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流 知道 交变电流、交变电流的图像 Ⅰ 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值 Ⅰ 通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用 了解 通过实验，探究变压器电压与匝数的关系 探究 理想变压器 Ⅰ 了解从变电站到住宅的输电过程，知道远距离输电时应用高电压的道理。 了解 知道 远距离输电 Ⅰ 传感器 知道非电学量转换成电学量的技术意义 知道 通过实验，知道常见传感器的工作原理 知道 列举传感器在生活和生产中的应用 了解 实验十一：传感器的简单使用 （2）对新课标的解读 1．本章所讲的交流电的知识，是前面学过的电和磁的知识的发展和应用，交流电相比于直流电，有许多优点，这使得交流电与生产生活有着比直流电更广泛和密切的的联系。对照新课标及07年高考考试说明，不难看出对学生的要求并不高，但从新课标的精神及高考的方向来看，本章内容应该会在高考中有一定程度的体现。交流电的产生原理和变化规律、交流电的图象、特点、变压器及电能的输送等问题是考生必须掌握的内容。 2．（1）交变电流产生的过程分析 下图所示为矩形线圈abcd在磁场中绕轴OO′转动时的截面图。转动过程中，穿过线圈的磁通量发生变化。其中ab和cd两条边在切割磁感线，产生感应电动势，线圈上就有了感应电流．具体分析可从图中看出，图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从a端流入；图③同图①；图④中电流从a端流出，图⑤同图①，这说明电流方向发生了改变． （2）关于中性面 线圈平面垂直于磁感线时．线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性面． 如图①和图③位置。线圈平面经过中性面时，磁通量最大，电流方向发生改变．线圈绕轴转一周经过中性面两次，因此感应电流方向改变两次。 （3）交流电动势的最大值 在交变电流的产生过程中，当线圈平面处于中性面时尽管磁通量最大，但电动势的瞬时值为零。而当线圈平面与中性面垂直时，尽管磁通量为零，但由于切割磁感线的两条边速度和磁场方向垂直，使得磁通量的变化率最大，所以电动势的瞬时值e达到最大值Em 1． 正弦式交变电流的电动势瞬时表达式的推导： 以线圈平面过中性面为计时开始，线圈与中性面的夹角为θ＝ωtab、cd两边的线速度大小均为由图可知，该速度在垂直于磁场方向上的分量为，ab中产生的感应电动势为在回路中，cd边产生的感应电动势大小两感应电动势的方向一致，所以单匝线圈中的感应电动势为．若是Ｎ匝线圈，则产生的感应电动势的表达式为。 2 实验表明欧姆定律也适用于交变电流的纯电阻电路，有：，其中，R为电路中的总电阻． 如果某一段电路上的电阻为R，则两端电压瞬时值其中即在由纯电阻组成的闭合电 交流电的周期（T）、频率（f）和角频率（）都是用来描述交流电变化快慢的物理量，它们之间存在如下关系： ， 2．交流电的有效值 （1）有效值：让交流电和直流电，这一直流电的数值叫这一交流电的有效值。 有效值与最大值的关系： 电压有效值 电流有效值 （3）注意有效：是指交流电在产生效应方面跟直流电等效。通常交流电压表和电流表测量的数值，以及各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值，都是指值。 ，可以计算在一段时间内的平均电动势。交流电的平均值与热效应无关，但一段时间内通过电路的电量决定于电流的平均值。 四．电感和电容对交流电的影响 1．电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍作用大小称为感抗。 一个线圈感抗的大小除与线圈的自感系数有关外，还与交流的频率有关，一个线圈的自感系数越大，交流电的频率越高，其感抗就越大，所以电感线圈具有“通直流、阻交流”，“通低频、阻高频”的作用。 2．电容器对交流电也有阻碍作用，这个阻碍作用大小称为容抗。 将一电容器接入直流电路中时，电路中只会产生给电容器充电所形成的瞬间电流，电容器充电完毕，电路中的电流消失，所以，电容器不能通过直流电，若在交流电路中接入一个电容器，则电容器处于不断地充电、放电的变化过程中，电路中就会存在有持续地交变电流，等效于电流通过了电容器，所以电容器有“隔直流，通交流”的作用。 接在交流电路中的电容，容抗的大小除与电容器的电容有关外，还与交流电的频率有关，一个电容器的电容越大，交流电的频率越高，其容抗就越小，所以电容器又具有“通高频，阻低频”的作用。 五．变压器，电能的输送 1．变压器 功率关系：忽略一切损耗的变压器称作理想变压器，对于理想变压器而言，由于它自身并不消耗