20xx人教版高中物理選修（3-2）5-2《描述交變電流的物理量》-全文預(yù)覽
【正文】 (3) 電器設(shè)備 “ 銘牌 ” 上所標(biāo)的一般是有效值 (4) 保險(xiǎn)絲的熔斷電流值為有效值 物理量 物理含義 重要關(guān)系 適用情況 及說明 平均值 交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所夾的面積與時(shí)間的比值 E ＝ Bl v E ＝ nΔ ΦΔ t I ＝ER ＋ r 計(jì)算通過電路截面的電荷量 (1) 交變電流的平均值是針對(duì)某一過程的物理量，在不同的時(shí)間內(nèi)平均值一般不相同． (2) 平均電動(dòng)勢(shì)不等于始、末兩時(shí)刻瞬時(shí)值的平均值，必須用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算，即 E ＝ nΔ ΦΔ t. 如圖所示，線圈 abc d 的面積是 m2，共 100 匝，線圈電阻為 r ＝ 1 Ω ，外接電阻 R ＝ 9 Ω ，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B ＝1πT ，當(dāng)線圈 以 3 00 r/ m i n 的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求： (1) 若線圈轉(zhuǎn)動(dòng)從經(jīng)過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式； (2) 線圈轉(zhuǎn)過130 s 時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值； (3) 電路中電壓表和電流表的示數(shù)； (4) 從中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)130 s 通過電阻 R 的電荷量． 思路導(dǎo)圖： 解析： 由于從線圈處于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，分別把 Em、ω 數(shù)值算出，代入 e ＝ Emsin ωt 就是瞬時(shí)值表達(dá)式．求瞬時(shí)值時(shí)，把 t 值代入表達(dá)式就可以了．求電路中電壓表和電流表的示數(shù)時(shí)，注意應(yīng)為有效值． (1) e ＝ Emsin ωt ＝ NBS 2π f sin 2π ft V ＝ 5 0sin 10π t V (2) 當(dāng) t ＝130 s 時(shí) e ＝ 50sin (10π 130) V ≈ 43. 3 V (3) 電動(dòng)勢(shì)的有效值 E ＝Em2＝502 V ≈ V 電流表示數(shù) I ＝ER ＋ r＝9 ＋ 1 A ＝ A 電壓表示數(shù) U ＝ IR ＝ 9 V ＝ V (4)130 s 內(nèi)線圈轉(zhuǎn)過的角度 θ ＝ ωt ＝30060 2π 130＝π3 該過程 Δ Φ ＝ BS － BS 西 安高二檢測 ) 小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度 ω 繞垂直于磁場的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈匝數(shù) n ＝ 100. 穿過每匝線圈的磁通量 Φ 隨時(shí)間 t按正弦規(guī)律變化，如圖所示．發(fā)電機(jī)內(nèi)阻 r ＝ Ω ，外電路電阻 R ＝ 95 Ω .求： (1) 一個(gè)周期內(nèi)線圈發(fā)熱產(chǎn)生的熱量． (2) 線圈從中性面起轉(zhuǎn)動(dòng)半周的過程中，流過 R 的電量． 解析： (1) 根據(jù)題意得 Em＝ nBS ω ＝ nΦmω Im＝EmR ＋ r， I ＝Im2 解得電流有效值 I ＝22 A 線圈產(chǎn)生的熱 量 Q ＝ I2rt ＝????????222 5 2π 10－ 2 J ＝ J (2) 從中性面開始半個(gè)周期內(nèi)，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E ＝n Δ ΦΔ t 平均電流 I ＝ER ＋ r 電荷量 q ＝ I Δ t 即 q ＝n Δ ΦR ＋ r＝2 nΦmR ＋ r 代入數(shù)據(jù)解得 q ＝ 2 10－ 2 C 答案： (1) J (2)2 10－ 2 C 達(dá)標(biāo)檢測區(qū) 1 ．某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為 e ＝ 50sin 100π t V
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