20xx人教版高中物理选修3-2第五章第2节描述交变电流的物理量

20xx人教版高中物理选修3-2第五章第2节描述交变电流的物理量内容摘要：

以 300 r/m in 的转速匀速转动时 ， 求 ： ( 1 ) 电路中感应电动势的最大值和有效值 ； ( 2 ) 电路中交流电压表和电流表的示数 ； ( 3 ) 线圈从图示位置转过 90176。 的过程中通过电阻 R 的电荷量。 [ 思路探究 ] ( 1 ) 根据公式 E m ＝ nBSω 求感应电动势的最大值。 ( 2 ) 交流电压表和电流表的示数是有效值。 ( 3 ) 通过电阻 R 的电荷与平均值有关。 [ 解析 ] (1 ) Em＝ nBSω ＝ 50 V E ＝Em2＝ 25 2 V ≈ 35 .4 V (2 ) 电流表示数 I ＝ER ＋ r＝ 2. 5 2 A ≈ 3. 54 A 电压表示数 U ＝ IR ＝ 2 V ≈ 31 . 8 V (3 ) 从图示位置转过 90176。 的过程中， E ＝ nΔ ΦΔ t 又 I－＝E－R ＋ r， q ＝ I－Δ t ， Δ Φ ＝ BS 所以 q ＝nBSR ＋ r＝ 0. 16 C [ 答案 ] (1)5 0 V 35 . 4 V ( 或 25 2 V) (2)3 1. 8 V( 或 22 .5 2 V) 3. 5 4 A( 或 2. 5 2 A) (3)0 .1 6 C 2 ． 如图所示 ， 矩形线圈面积为 S ， 匝数为 N ， 线圈电阻为 r ， 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO ′ 轴以角速度 ω 匀速转动 ， 外电路电阻为R ， 当线圈由图示位置转过 90176。 的过程中 ， 求 ： ( 1 ) 通过电阻 R 的电荷量 q ； ( 2 ) 电阻 R 上所产生的热量 Q。 解析： (1 ) 依题意磁通量的变化量 Δ Φ ＝ BS 线圈转过 90176。 的时间 Δ t ＝T4＝2π4 ω＝π2 ω 平均感应电动势 E ＝ NΔ ΦΔ t＝2 NBSωπ 平均感应电流 I ＝ER ＋ r＝2 NBSωπ  R ＋ r  通过电阻 R 的电荷量 q ＝ I Δ t ＝NBSR ＋ r (2 ) 线圈中感应电动势的有效值 E 和最大值 E m 的关系为 E ＝E m2＝NBSω2 电路中电流的有效值 I ＝ER ＋ r＝NBSω2  R ＋ r  电阻 R 上产生的热量 Q ＝ I2R Δ t ＝N2B2S2ωR π4  R ＋ r 2 答案： (1)NBSR ＋ r (2)N 2 B 2 S 2 ωR π4  R ＋ r  2 思想方法 应用等效法计算交变电流有效值 1 ． 根据有效值的定义我们可知 ， 计算交变电流的有效值时 ， 其思想是应用了物理学中的等。