粤教版高中物理选修3-2第二章章末复习课

章末复习课 【知识体系】 交变电流 [答案填写]　①T＝　⑧P1＝P2＝　⑦＝　⑥　④e＝Emsin ωt　⑤E＝n　②Em＝nBSω　③E＝ ⑨P耗＝IR线　⑩U耗＝I线R线 主题1　交变电流的“四值”应用 1．瞬时值． (1)当线圈平面与中性面重合(B⊥S)时，线圈中感应电动势为零，若从此位置开始计时，则瞬时值表达式为：e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt，i＝Imsin ωt＝sin ωt. (2)当线圈平面与中性面垂直(B∥S)时，线圈中感应电动势最大；若从此位置开始计时，则瞬时值表达式应为：e＝Emcos ωt＝nBSωcos ωt，i＝Imcos ωt＝cos ωt. 2．最大值． 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转所产生的交变电流的电动势，其最大值Em＝nBSω.其中n表示线圈匝数，S表示线圈面积，与线圈转动时转轴的位置无关，与线圈的形状无关．在考虑电容器的耐压值时，应采用交变电流的最大值． 3．有效值． 正弦式交变电流的有效值大小为E＝.其他交变电流的有效值根据有效值的定义计算．求电功、电功率，确定保险丝的熔断电流，要用有效值；没有特殊说明时，交变电流的电流、电压、电动势均指有效值，交流电表的测量值是有效值，交流用电设备上所标的额定电压、额定电流是有效值．，I＝ 4．平均值． 平均值需用进行计算，求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q＝It. 和I＝＝n 【典例1】　如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度为ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求： (1)转动过程中感应电动势的最大值； (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°时的瞬时感应电动势； (3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势； (4)交流电压表的示数； (5)转动一周外力做的功； (6)周期内通过R的电荷量． 解析：(1)感应电动势的最大值Em＝NBSω＝100×0.5×0.12×2π V＝3.14 V. (2)转过60°时的瞬时感应电动势 e＝Emcos 60°＝3.14×0.5 V＝1.57 V. (3)通过60°角过程中产生的平均感应电动势 E＝ V≈2.6 V. (4)电压表示数为外电路电压的有效值 U