物理第一次網(wǎng)課本次網(wǎng)課的主要內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)一、正弦交流電的產(chǎn)生知識(shí)點(diǎn)二、交流電的有效值正弦交流電的產(chǎn)生主要有以下四種方式：

方法一:矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).（E=BLVsinθ）方法二:磁場(chǎng)按正弦規(guī)律變化方法三：導(dǎo)體棒的有效長(zhǎng)度按正正弦規(guī)律變化方法四：導(dǎo)體棒的速度按正弦規(guī)律變化

四種方法中第一種方法操作性強(qiáng),也是教材中推出的產(chǎn)生交變電流的原理方法。轉(zhuǎn)

四種方法中第一種方法操作性強(qiáng),也是教材中推出的產(chǎn)生交變電流的原理方法。在第一種方法中，中性面是指

設(shè)n匝線圈從中性面以角速度ω開始繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，令ab=dc=L1，ad=bc=L2

，則動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=

，經(jīng)時(shí)間t，此時(shí)線圈平面與中性面有一夾角，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值e=

。的交流電的有效值是根據(jù)交流電的熱效應(yīng)規(guī)定的，反映的是交流電在能量方面的平均效果。讓交

流電與恒定電流通過阻值相同的電阻，若在相

等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，這一恒定電流值就

是交流電的有效值。對(duì)正弦交流電，其最大值和有效值之間的關(guān)系為E=

.對(duì)非正弦交流電，用有效值定義列方程求解：

，（時(shí)間一般取一個(gè)周期），?如圖所示的電壓有效值為

V

例1、一矩形線圈，面積為S，匝數(shù)為N，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞著中心對(duì)稱軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計(jì)時(shí)。

（1）試證明：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω,并寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式。

（2）若線圈中的電阻為R，則線圈中電流的最大值為多少？請(qǐng)寫出線圈中的電流瞬時(shí)表達(dá)式。

（3）在線圈轉(zhuǎn)過90°的過程中，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值多大？???(3)

例2、如圖所示，一個(gè)單匝閉合圓形線圈面積為S，電阻為，放在空間分布均勻的磁場(chǎng)中，且線圈平面與磁場(chǎng)垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化規(guī)律為

(1)在0～T時(shí)間內(nèi)，哪些時(shí)刻線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大?

(2)在

～

時(shí)間內(nèi)，通過線圈橫截面的電量是多大?(3)在0～

T時(shí)間內(nèi)，線圈中所產(chǎn)生的熱量是多大？?????值（1）t=0、T/2、T時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大（2）Φ1=SB0，Φ2=-SB0所以通過線圈橫截面的電荷量q=(3)產(chǎn)生正弦交變電流的最大所以0~T

時(shí)間內(nèi)，線圈產(chǎn)生熱量

Q=?例3如圖所示，OACO為水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω，R2=8Ω（導(dǎo)軌其他部分電阻不計(jì)）．導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程y=2sin（

）（單位：m）．磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的

勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面．一足夠長(zhǎng)的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點(diǎn)滑動(dòng)到C點(diǎn)，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計(jì)棒的電阻．求：（1）外力F的最大值；（2）金屬棒在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)電阻絲R1上消耗的最大功率；（3）在滑動(dòng)過程中通過金屬棒的電流I與時(shí)間t的關(guān)系。?：（1）金屬棒勻速運(yùn)動(dòng)F外＝F安E＝BLv所以：Fmax＝0.3N（2）（3）金屬棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)間的長(zhǎng)度隨時(shí)間變化且

x＝vt

，E＝BLv所以

例4．如圖甲所示，矩形線圈abcd邊長(zhǎng)ab=2L，ad=3L，OO"是線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，aO=bO=2L．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，OO"剛好與磁場(chǎng)的邊界線重合．線圈的總電阻為R．當(dāng)線圈繞OO"以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試求：

(1)從圖示時(shí)刻起，線圈的ab邊第一次出磁場(chǎng)前的瞬時(shí)，回路中電流的大小和方向．

(2)從圖示位置計(jì)時(shí)，取電流沿abcd方向?yàn)檎谝抑挟嫵鼍€圈中的電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線(畫兩個(gè)周期)．(3)線圈中電流的有效值（1）ab邊出磁場(chǎng)前瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=B?2Lω?2L=4BωL2（沿adcba方向）（2）（3）

1、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈通過中性面時(shí)，下列說法正確的是（

C

）

A、穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

B、穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

C、穿過線圈的磁通量最大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零

D、穿過線圈的磁通量等于零，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零

2、如圖（甲）所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸

線OO’與磁場(chǎng)邊界重合。線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，并規(guī)定

電流方向沿a→b→c→d→a為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像是下圖（乙）中的哪一個(gè)（

A

）?

3、如圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一匝數(shù)為N的矩形線圈，其面積為S，電阻為r，線圈兩端外接一電阻為R的用電器和一個(gè)理想交

流電壓表．若線圈繞對(duì)稱軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則當(dāng)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，下列說法正確的是（

A

）A、通過電阻R的電量為

B、從圖示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)90°磁通量的變化量等于NBSC、交流電壓表示數(shù)為D．電阻R產(chǎn)生的熱量為4、如圖，導(dǎo)體棒ab在寬度為d的金屬導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化關(guān)系v=v0sin（πt），導(dǎo)軌內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B，平行金屬板中間固定一電子，在t=0.5s時(shí)釋放電子，（電子重力不計(jì)，一切電阻均不計(jì)）則（AB

）A．電子往復(fù)運(yùn)動(dòng)（設(shè)不與板撞擊）B．往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期為2秒（設(shè)不與板撞擊）C．電子作直線運(yùn)動(dòng)，最終到上極板D．電子作直線運(yùn)動(dòng)，最終到下極板

5、將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，

每邊長(zhǎng)為l，它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b

兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，燈泡的電阻應(yīng)為（

B

）Ａ．(2πl(wèi)2nB)2/PＣ．(l2nB)2/2PＢ．2(πl(wèi)2nB)2/PＤ．(l2nB)2/P?

6、如圖所示，交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝