第十一章 交变电流 传感器
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考点内容
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要求
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高考(全国卷)三年命题情况对照分析
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2016
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2017
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2018
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交变电流、交变电流的图像
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Ⅰ
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Ⅰ卷T16:变压器原、副线圈的三个基本关系以及电路的相关知识(原线圈中串有电阻)
Ⅲ卷T19:变压器原、副线圈的三个基本关系(原线圈中串有灯泡)
Ⅲ卷T21:考查交变电流的产生及描述
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未命题
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Ⅲ卷T16:将正弦交变电流和方波 交变电流、有效值、焦耳定律有机融合
Ⅲ卷T20:考查交变电流图像、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点
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正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值
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Ⅰ
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理想变压器
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Ⅱ
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远距离输电
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Ⅰ
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实验十二:传感器的简单使用
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1.考查方式:高考涉及考点有交变电流的产生规律、图像及变压器的工作原理,一般难度中等或者中等偏下,以选择题居多.
本章还将重点考查:
(1)交变电流产生的原理、图像表达式及有效值的计算;
(2)变压器原理中的电压比、电流比、功率关系及输电过程中的能量损耗.
说明:(1)不要求讨论交变电流的相位和相位差的问题;(2)只限于单相理想变压器.
2.命题趋势:变压器结合电路分析仍将是今后命题的热点.
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第1节 交变电流的产生和描述
基础知识
一、交变电流
1.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流.
2.正弦交流电的产生和图像
(1)产生:如图所示,在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.
(2)中性面
①定义:与磁场方向垂直的平面.
②特点:线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零.线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次.
(3)图像:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图像为正弦曲线,如图所示.
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教
材
解
读
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1.人教版教材选修3-2 P31手摇教学发电机产生交变电流;转动手柄,观察红黄二极管的发光情况,请问观察到什么现象?说明什么问题?
答案:转动速度较慢的时候,观察到两个二极管轮流发光且比较暗;转速稍微加快,两个发光二极管亮度增大且几乎同时闪闪发光,分不出前后,说明电流的方向不断改变,改变快慢与线圈转动的速度有关.
2.人教版教材选修3-2 P32图5.1-3交流发电机线圈的平面示意图中,设匀强磁场磁感应强度为B,正方形线圈边长为L,匝数为n,以O1O2为起点、角速度ω匀速转动,经过时间t转至实线位置,试推导此时线圈中感应电动势的表达式.
答案:AB边产生的感应电动势e1=nBLvsin θ,θ为线圈转过的角度,因为v=ωr=ωL,θ=ωt,可得e1=nBL2ω·sin ωt;同理CD边产生的感应电动势e2=nBL2ω·sin ωt.则线圈中感应电动势e=nBL2ω·sin ωt.
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