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课件网) by甘腾胜@202300417 新粤教版(2019)高中物理选择性必修第二册 第三章 3.2 描述交变电流的物理量 如果线圈从中性面开始匀速转动，则 复习回顾 按照课本思路，用另一种方法推导：线圈从中性面开始，任意时刻的感应电动势的表达式。 把 代入 若为n匝线圈 感应电动势的函数表达式 中性面起转： 中性面起转： 与中性面垂直的平面起转： ωt为线圈与中性面的夹角 任意时刻的感应电动势 中性面起转： ωt为t时刻线圈与中性面的夹角 求知欲很强的某同学觉得还不满足，他想知道：如果初始时刻既不是在中性面，也不是在与中性面垂直的平面，那这个时候任意时刻的感应电动势该怎么求？ 假设初始位置与中性面的夹角为θ，那么经过时间t，线圈与中性面的夹角就变成了θ+ωt,把ωt换成θ+ωt就行了。 任意时刻的感应电动势 感应电动势的函数表达式 【练1】如图所示，匀强磁场B＝0.1 T，所用矩形线圈的匝数n＝100，边长ab＝0.2 m，bc＝0.5 m，以角速度ω＝100π rad/s绕OO′轴匀速转动。当线圈平面通过中性面时开始计时，试求： (1)线圈中瞬时感应电动势的表达式； (2)由t＝0至t＝T/4过程中的平均感应电动势大小； (3)若线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t＝T/6时刻的电动势大小。 1、周期(T)：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。 单位：秒（s） 2、频率(f)：一秒内完成周期性变化的次数。 单位：赫兹（Hz） 周期和频率常用来描述交流电变化的快慢。 我国工业和家庭电路的交流电的周期是0.02s，频率是50Hz。 描述交变电流的物理量 3、峰值（峰值电动势Em，峰值电流Im，峰值电压Um） 如果用R表示闭合电路的总电阻，则电路电流的瞬时值为： 电动势瞬时值为： 设电路中某电阻的阻值为R'，则该电阻的电压瞬时值为： 可以发现，e、i、u均按正弦规律变化 描述交变电流的物理量 交变电动势最大值，由线圈匝数N，磁感应强度B，转动角速度ω及线圈面积S决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关(只要垂直磁场即可)，因此如下图所示的几种情况，若N、B、S、ω相同，则电动势的最大值相同。 描述交变电流的物理量 4、平均值 平均值只表示某段时间内交变电流的平均大小，只有在计算流过导体横截面的电荷量时才用平均值。 平均值 电荷量 描述交变电流的物理量 描述交变电流的物理量 【练2】(单)一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，绕圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示，下列说法中正确的是 A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 D 描述交变电流的物理量 【练3】(单)一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是 A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直 B．t＝0.01s时刻，线圈中磁通量变化率最大 C．t＝0.02s时刻，瞬时电动势最大 D．该线圈相应的交流电动势图象如图乙所示 B 描述交变电流的物理量 【练4】(单)线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知 A．在A、C时刻线圈处于中性面位置 B．在B、D时刻穿过线圈的磁通量为零 C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π D．若从0时刻到D时刻经过0.02s，则在1s内交变电流的方向改变100次 D 描述交变电流的物理量 情景：甲、乙图中电炉烧水，设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同。若直流电源用10分钟把水烧开，而第二次用交流电时也用10分钟把水烧开。 我的电流是恒定的3A 我10分钟把水烧开 我10分钟也把水烧开！ 我的电流是变化的 描述交变电流的物理量 我的 ... ...
