(共65张PPT)
第三章 交变电流
2．交变电流的描述
目标体系构建
1．知道交变电流的周期和频率以及它们之间的关系。
2．知道交变电流的峰值和有效值的意义，能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值。
3．会应用正弦式交变电流有效值进行有关计算。
1．物理观念：能结合交变电流的公式和图像识别周期(频率)、峰值。
2．科学思维：会用周期(频率)、峰值等物理量通过函数表达式和图像来描述交变电流。经历通过电流的热效应推导交变电流的有效值的过程，体会“等效”的科学思维方式。
课前预习反馈
知识点 1
1．周期T
交变电流完成_________________所需的时间，叫交变电流的周期，单位是________。周期越大，交变电流变化_______，在一个周期内，交变电流的方向变化_______。
2．频率f
交变电流在1 s内完成周期性变化的_______，叫交变电流的频率，单位是_______。频率越大，交变电流变化_______。
周期和频率
一次周期性变化
s
越慢
两次
次数
Hz
越快
3．ω、T、f的关系
ω＝_______＝______，
T＝______或f＝______。
4．我国民用交变电流的周期和频率
(1)周期：T＝______ s。
(2)频率：f＝______Hz。
ω＝100π rad/s，电流方向每秒钟改变_______次。
2πf
0.02
50
100
『判一判』
(1)我国提供市电的发电机转子的转速为3 000 r/min。( )
(2)若交变电流是线圈在匀强磁场中匀速转动形成的，则交变电流的周期也是线圈做圆周运动的周期。( )
√
√
『选一选』
(2024·广东江门市高二月考)某交流发电机
产生的感应电动势与时间的关系如图所示，由
图像可知( )
A．该交流电的周期为4 s
B．该交流电的频率为50 Hz
C．该交流发电机线圈转动的角速度为100π rad/s
D．电动势的瞬时值与时间的关系为e＝100sin 50πt (V)
答案：D
『想一想』
我们知道日光灯接入的是交变电流，在一个周期里，日光灯明暗交替两次，也就是说日光灯实际上是时明时暗的，但是我们为什么感觉不到日光灯的闪烁呢？
答案：见解析
知识点 2
1．峰值
(1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的___________。
(2)意义：用来表示电流的_______或电压的_______。
(3)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。
2．有效值
(1)定义：让交变电流和恒定电流通过大小相同的电阻，如果在交变电流的___________内它们产生的热量_______，这个恒定电流的电流、电压数值，叫作这个交变电流的_________。
峰值和有效值
最大数值
强弱
高低
一个周期
相等
有效值
(2)应用：①电器元件或设备上所标的耐压值指该设备所能承受的交流电_________。
②交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是_________；交流电表测量的数值是_________。
③交变电流的数值在无特别说明时都指_________。
3．有效值与峰值的关系
对于正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是I＝______，U
＝______。
最大值
有效值
有效值
有效值
『判一判』
(3)保险丝的额定电流、电容器的耐压值是交变电流的有效值。( )
(4)交流电气设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值。( )
(6)用交流电流表测交变电流时，指针来回摆动。( )
×
×
×
×
知识点 3
如果已知正弦交变电流的周期T或频率f，又知道它的电压的_______或_________，详细描述交变电流的情况可以用公式和图像两种方式：
1．正弦式交变电流的公式：_______________________________。
2．对应图像：
正弦式交变电流的公式和图像
峰值
有效值
课内互动探究
探究?
交变电流的有效值的理解和计算
1．对有效值的理解
(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，理解有效值重点在“等效”，“效果”相同在定义中体现为相同电阻、相同时间，产生相同热量，交变电流与多大的直流电“效果”相同，有效值就是多大。
(2)如果没有特别说明，交变电流的电压、电流以及用电器上标出的额定电压、额定电流，都是指其有效值。
要|点|提|炼
2．有效值的计算
3．几种常见电流的有效值
1．如图所示是一交变电流的i－t图像，则该交变电流的有效值为( )
典|例|剖|析
答案：C
(2)对于非正弦式交变电流有效值的计算，时间一般选取一个周期。
(3)凡涉及能量、电功以及电功率等物理量时均用有效值，在确定保险丝的熔断电流时也用有效值。
(2024·重庆高二期中)A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，通过两电热器的电流有效值之比IA∶IB为( )
对点训练
答案：D
探究?
交变电流的四值
要|点|提|炼
注意：(1)交变电流的有效值和电流的方向无关。
(1)线圈由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势；
(2)线圈由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
(3)交流电压表的示数；
(4)线圈转过60°角的过程中，通过R某一横截面的电荷量。
2．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ω＝2π
rad/s，外电路电阻，R＝4 Ω，求：
典|例|剖|析
一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5 Ω，现外接一只电阻为95 Ω的灯泡，如图乙所示，则( )
对点训练
A．电压表 的示数为220 V
B．电路中的电流方向每秒改变50次
C．灯泡实际消耗的功率为484 W
D．发电机线圈内阻每秒产生的焦耳热为24.2 J
答案：D
探究?
正弦式交变电流的图像与表达式的理解
1．用图像描述交变电流的变化规律(在中性面时t＝0)如下：
要|点|提|炼
函数 图像 说明
磁通量 Φ＝Φmcos ωt
＝BScos ωt S为线圈的面积，N为线圈的匝数，r为线圈的电阻(内阻)，R为外电阻
2．从图像中可以解读到以下信息
(1)交变电流的峰值Em、Im和周期T。
(2)两个特殊值对应的位置：
①e＝0(或i＝0)时：线圈位于中性面上；
e最大(或i最大)时：线圈平行于磁感线。
3．(多选)如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从线圈位于中性面时开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻不计，外接灯泡的电阻为R＝2 Ω，理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是( )
典|例|剖|析
A．t＝0.01 s时，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.005 s时，电压表读数为6 V
C．灯泡的电功率为18 W
答案：BC
(2024·福建莆田高二期末)如图甲所示，线圈在匀强磁场中匀速逆时针转动，其磁通量图像Φ－t为如图乙所示，下列说法正确的是( )
对点训练
A．t＝0时磁通量最大
B．t＝0时磁通量变化率最小
C．开始时电流方向为从a→d
D．感应电动势图像类似于sin θ图像
答案：C
解析：由图乙可知，t＝0时磁通量为零，图线斜率最大，磁通量的变化率最大，故A、B错误；根据右手定则，开始时电流方向为从a→d，故C正确；磁通量从零开始变化，此时磁通量的变化率最大，感应电动势最大，则感应电动势图像类似于cos θ图像，D错误。
课堂小结
核心素养提升
电感器和电容器对交变电流的作用
1．电感器对电流的作用可归纳为
(1)通直流，阻交流；
(2)对交变电流是通低频，阻高频。
2．电容器对电流的作用可归纳为
(1)隔直流，通交流；
(2)对交变电流是阻低频，通高频。
3．电阻、感抗、容抗的比较
电阻 感抗 容抗
产生的
原因 定向移动的自由电荷与其他电荷的碰撞 由于电感线圈的自感现象阻碍电流的变化 电容器两极板上积累的电荷对这个方向定向移动的电荷的反抗作用
在电路中的特点 对直流、交流均有阻碍作用 只对变化的电流(如交流)有阻碍作用 不能通直流，只能通变化的电流
电阻 感抗 容抗
决定因素 由导体本身(长短、粗细、材料)决定，与温度有关 由线圈的自感系数和交流的频率决定(成正比) 由电容的大小和交流的频率决定(成反比)
做功与电
能的转化 电流通过电阻做功，电能转化为内能 电能和磁场能往复转化 电能与电场能往复转化
4．交变电流能够“通过”电容器的理解
当电容器接到交流电源上时，由于两极板间的电压变化，电压升高时，形成充电电流，电压降低时，形成放电电流，充、放电交替进行，电路中就好像交变电流“通过”了电容器，实际上，自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质。
(2024·湖南高二期中)如图所示的交流电路中，灯L1、L2和L3均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变，但频率增大，各灯的亮、暗变化情况为( )
A．灯L1、L2和L3均变暗
B．灯L1、L2均变亮，灯L3变暗
C．灯L1不变，灯L2变暗，灯L3变亮
D．灯L1不变，灯L2变亮，灯L3变暗
答案：C
案例
解析：当交变电源的频率增大时，电阻对电流的阻碍作用不变，电感器对电流的阻碍作用增强，电容器对电流的阻碍作用减弱，所以灯L1亮度不变，灯L2变暗，灯L3变亮，故C正确，A、B、D错误。
课堂达标检测
一、周期和频率
答案：ACD
二、峰值和有效值
2．(2024·重庆渝中高三阶段练习)一交变电流的电压随时间变化的规律如图所示，周期为T，其电压的有效值为( )
答案：A
3．(2024·山东聊城高二期中)图甲为某型号调光灯的电路图，若将调光灯接在u＝156sin 100πt V的电源上，由于控制器的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过，即电压变为图乙所示波形，从而达到调光目的，则此时交流电压表读数为( )
答案：C
三、正弦式交变电流的公式和图像
4．(多选)(2024·甘肃省兰州市高二期中)一正弦交变电压随时间变化的规律如图所示。由图可知( )
A．该交变电压瞬时值的表达式为u＝100sin 25πt(V)
B．该交变电压的频率为25 Hz
C．该交变电压的有效值为100 V
D．若将该交变电压加在阻值R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W
答案：BD
5．(多选)(2024·山东菏泽高二期中)如图所示，矩形导线框面积为S、电阻为r、匝数为N。从图示位置开始，绕对称轴OO′以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动。外电路接有定值电阻R。下列说法正确的是( )
答案：BC第三章 2
基础达标练
1．(2024·宁夏银川高二期末)一交流电压为u＝100sin 100πt(V)，由此表达式可知( )
A．用交流电压表测该电压t＝0时其示数为0 V
B．t＝0时，线圈磁通量为零
C．将该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 W
D．t＝ s时，该交流电压的瞬时值为100 V
答案：D
解析：交流电压表的读数是交流电的有效值，则该电压t＝0时其示数不为0 V，故A错误；t＝0时，线圈在中性面位置，此时线圈磁通量最大，故B错误；该交流电的有效值为U＝ V＝100 V，则将该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率等于100 W，故C错误；t＝ s时，该交流电压的瞬时值为u＝100sin V＝100 V，故D正确。
2．(多选)如图甲所示，单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量Ф与时间t的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A．时刻线框平面与中性面重合
B．线框的感应电动势有效值为2
C．线框转一周外力所做的功为
D．从t＝0到t＝过程中线框的平均感应电动势为
答案：AC
解析：由图像可知时刻线圈的磁通量最大，因此此时线圈处于中性面位置，A正确；由图可知交流电的周期为T，则ω＝，交流电的电动势的最大值为Em＝NBSω＝Φm，则有效值为E有＝＝，B错误；线圈转一周所做的功为转动一周的发热量Q＝T＝，C正确；从0时刻到时刻的平均感应电动势为E＝＝＝，D错误。
3．(多选)(2023·北京市第二中学月考)如图甲所示是一种振动发电装置的示意图，半径为r＝0.1 m，匝数n＝20的线圈位于辐向分布的磁场中，磁场的磁感线沿半径方向均匀分布(如图乙所示)，线圈所在位置的磁感应强度的大小均为B＝ T，线圈电阻为R1＝0.5 Ω，它的引出线接有R2＝9.5 Ω的小灯泡L，外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示(摩擦等损耗不计)，则( )
A．小灯泡中电流的峰值为0.16 A
B．小灯泡中电流的有效值为0.16 A
C．电压表的示数为1.5 V
D．t＝0.1 s时外力的大小为0.128 N
答案：AD
解析：由题意及法拉第电磁感应定律知道，线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势的大小符合正弦规律，线圈中的感应电动势的峰值为Em＝nBlvm＝nB·2πrvm，故小灯泡中电流的峰值为Im＝＝ A＝0.16 A，电流的有效值为I＝＝0.113 A，选项A正确，B错误；电压表示数为U＝I·R2＝1.07 V，选项C错误；当t＝0.1 s也就是时，线圈中的感应电流最大，外力的大小为F＝nB·2πrIm＝0.128 N，选项D正确。
4．(2024·山东淄博高三一模)如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50 Ω，则( )
A．理想电压表读数为50 V
B．理想电流表读数为0.8 A
C．电阻R消耗的电功率为45 W
D．电阻R在50秒内产生的热量为2 025 J
答案：D
解析：设交流电电压有效值为U，根据有效值定义可得·＋·＝·T，解得U＝45 V，则理想电压表读数为45 V；根据欧姆定律可得理想电流表读数为I＝＝ A＝0.9 A，电阻R消耗的电功率为P＝I2R＝0.92×50 W＝40.5 W，电阻R在50秒内产生的热量为Q＝I2Rt＝0.92×50×50 J＝2 025 J，故D正确。
5．(多选)(2024·海南一模)如图1所示，固定在水平面上的平行光滑导轨左端接有阻值R＝0.4 Ω的电阻，整个导轨处在方向竖直向上、磁感应强度大小B＝0.5 T的匀强磁场中。一质量为m＝0.01 kg、电阻r＝0.1 Ω的导体棒ab沿导轨向右运动，在外力F作用下，其速度v随时间t的变化关系如图2所示。已知导体棒ab的长度l＝0.4 m，导轨电阻不计，整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好。则在0～0.25 s的时间内( )
A．导体棒ab两端电压的峰值为2 V
B．外力F做的功为0.5 J
C．通过电阻R的电荷量为 C
D．外力F的冲量大小为0.32 N·s
答案：BC
解析：导体棒产生的感应电动势的峰值为Em＝Blvm＝0.5×0.4×10 V＝2 V，感应电流的峰值Im＝＝ A＝4 A，导体棒ab两端电压的峰值为Um＝ImR＝1.6 V，故A错误；产生的电能即克服安培力做功为W安＝t＝×0.25 J＝1 J，根据动能定理WF－W安＝0－mv，解得WF＝0.5 J，故B正确；该导体棒产生的感应电动势与线圈在磁场中转动产生的感应电动势相似，则由线圈转过90°时通过导体横截面的电荷量q＝Δt＝＝＝，其中ω＝＝＝2π，则通过电阻R的电荷量为q＝＝＝ C，故C正确；在0～0.25 s的时间内对导体棒根据动量定理IF－I安＝0－mvm，其中I安＝BlΔt＝Blq＝0.5×0.4× N·s＝ N·s，解得外力F的冲量大小为IF＝N·s≈0.027 N·s，故D错误。
6．(2023·四川省成都市高二期中)如图，交流电源的输出电压为U，频率为f，a、b、c三灯亮度相同。下列说法正确的是( )
A．将交流电源的频率提高为2f时，a灯变亮，b灯变暗，c灯亮度不变
B．拔出电感线圈L中的铁芯后，b灯将变暗
C．在电容器C中插入电介质之后，a灯将变暗
D．改接输出电压为U的直流电源时，a灯将熄灭，b灯将变亮，c灯将变暗
答案：A
解析：将交流电源的频率提高为2f时，容抗变小，a灯变亮；感抗变大，b灯变暗；根据R＝ρ，电阻不变，c灯亮度不变，A正确；拔出电感线圈L中的铁芯后，L变小，感抗变小，b灯将变亮，B错误；根据C＝，在电容器C中插入电介质之后，电容C变大，容抗变小，a灯将变亮，C错误；改接输出电压为U的直流电源时，直流电流不能通过电容器，a灯将熄灭；感抗减小到零，b灯将变亮；电阻不变，c灯亮度不变，D错误。
7．(多选)(2024·北京海淀高三开学考试)图甲所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图乙所示，根据图甲和图乙分析，下列判断正确的是( )
A．如果已知电容器的电容，可以由图求出电阻器的电阻
B．如果已知电阻R，可以由图求出1～2 s内电阻R产生的焦耳热
C．如果把K与L之间的智能电源换成正弦交流电，电压有效值不变而频率可以改变，R上的电流有效值也会随频率改变
D．电阻R上的电压随时间变化关系可能如图丙所示
答案：CD
解析：根据题意可知，电路中的电流为I＝＝，由图乙UC－t图像可知，1～2 s内、3～5 s内电路中电流均恒定不变，1～2 s内图像的斜率是3～5 s内图像斜率的2倍，则1～2 s内电路中电流是3～5 s内的2倍。2～3 s内，电路中电流为零。由UR＝IR知，1～2 s内电阻R两端电压UR是3～5 s内的2倍。1～2 s内，电容器在充电，3～5 s内电容器在放电，电路中电流方向相反，则1～2 s内R两端的电压与3～5 s内R两端的电压相反，如果已知电容器的电容，可求电路中的电流的大小，但不知道电阻两端电压，不可求电阻器的电阻，如果已知电阻R，但不知电容器的电容，不可求电流的大小，则不可求电阻R产生的焦耳热，故A、B错误，D正确；由电容器的容抗公式XC＝可知，频率改变，容抗改变，R上的电流有效值也会随频率改变，故C正确。
8．现在市场上的调光台灯、调速风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图所示，这是一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都会截去前面的四分之一，现在加在电灯上的电压是( )
A．－Um B．
C． D．
答案：D
解析：设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内所产生的热量，利用有效值的定义得·＝T，解得U＝。
9．(2024·福建福州高二开学考试)如图所示，矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B＝ T的水平匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝10π rad/s匀速转动，线框共10匝，面积S＝0.5 m2，电阻r＝1 Ω，通过导线与一阻值R＝49 Ω的定值电阻相连，所有电表均为理想交流电表。(计算结果可保留根号)
(1)将图示时刻记为t＝0，写出该正弦式交流电电动势的瞬时值表达式；
(2)t＝ s时，电压表、电流表的示数；
(3)0～ s过程流过电阻R的电荷量；
(4)转动一周的过程中，整个电路产生的热量。
答案：(1)e＝50cos 10πt(V) (2)49 V 1 A (3) C (4)10 J
解析：(1)感应电动势最大值为Em＝nBSω＝50 V，
t＝0时线框平面与磁场平行，则瞬时值表达式为e＝Emcos ωt＝50cos 10πt(V)。
(2)电动势有效值为E＝＝50 V，
电流表示数为I＝＝1 A，
电压表示数为U＝IR＝49 V。
(3)t＝ s时线框转动弧度为θ＝ωt＝，
则磁通量的变化量为ΔΦ＝BSsin，
根据＝n，＝，q＝Δt，
联立得，0～ s过程流过电阻R的电荷量为q＝ C。
(4)转动一周的过程中，整个电路产生的热量为Q＝I2(R＋r)T＝I2(R＋r)＝10 J。
能力提升练
10．(2023·湖北高二期中)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n＝200，横截面积S＝5cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，外接灯泡电阻R＝3 Ω。沿轴线穿过螺线管磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化，则流经小灯泡电流的有效值为( )
A． A B．2 A
C．3 A D．4 A
答案：B
解析：根据法拉第电磁感应定律，可得E＝nS，结合乙图，可得0～0.2 s和0.2～0.3 s，螺线管产生感应电动势分别为E1＝200××5×10－4 V＝8 V，E2＝200××5×10－4 V＝16 V，又I＝，则0～0.2 s和0.2～0.3 s，螺线管产生感应电流分别为I1＝2 A，I2＝4 A，设流经小灯泡电流的有效值为I，根据电流的热效应，可得I2R×0.3 s＝IR×0.2 s＋IR×0.1 s，解得I＝2 A。故选B。
11．如图所示，在xOy直角坐标系中的第二象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，第四象限有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。直角扇形导线框半径为L、总电阻为R，在坐标平面内绕坐标原点O以角速度ω匀速转动。线框从图中所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流的有效值是( )
A．I＝ B．I＝
C．I＝0 D．I＝
答案：D
解析：线框进入或离开磁场时，单边导体杆转动切割磁感线，产生的感应电动势大小E＝BL2ω
形成的感应电流大小i＝
以顺时针方向为感应电流的正方向，则可以作出如图所示的感应电流随时间变化的图像，
根据图像可知一个周期内感应电流的有效值就是。
12．(多选)(2024·云南文山高二期末)如图甲所示的电路，已知电阻R1＝R2＝R，和R1并联的D是理想二极管(正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大)，在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压(电压为正值时，UAB>0)，由此可知( )
A．在A、B之间所加交变电压的周期为2 s
B．在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u＝20sin 100πt(V)
C．加在R1上电压的有效值为10 V
D．加在R2上电压的有效值为5 V
答案：BD
解析：由图乙可得交变电压的周期为T＝0.02 s，故A错误；电压的最大值为Um＝20 V，交变电压的瞬时值表达式为u＝Umsin ωt＝Umsin ＝20sin 100πt(V)，故B正确；交变电压有效值为U＝＝20 V，当电源电压为正值，即A点电势高于B点电势时，二极管导通，即R1被短路，此时R1两端电压为0；当电源电压为负值，即B点电势高于A点电势时，二极管截止，R1、R2串联，此时R1两端电压为U1＝R＝10 V，根据“热相等”原则可得T＝·＋0，解得加在R1两端电压的有效值为U1′＝5 V，故C错误；当电源电压为正值，即A点电势高于B点电势时，二极管导通，即R1被短路，R2两端电压为电源电压，即U2正＝V＝20 V，电源电压为负值，即B点电势高于A点电势时，二极管截止，R1、R2串联，此时R1两端电压为U2负＝R＝10 V，根据“热相等”原则可得T＝·＋·，解得加在R2两端电压的有效值为U2＝5 V，故D正确。
13．如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n＝100，电阻r＝1.0 Ω，所围成的矩形的面积S＝0.040 m2，小灯泡的电阻R＝9.0 Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e＝nBmScos t，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期。不计灯泡电阻值随温度的变化，求：
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；
(2)小灯泡消耗的电功率；
(3)在磁感应强度变化的0～时间内，通过小灯泡的电荷量。
答案：(1)8 V (2)2.88 W (3)0.004 C
解析：(1)由线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式可知线圈中产生的感应电动势的最大值Em＝nBmS＝8 V。
(2)线圈中产生的交流电的电流有效值I＝＝ A，
小灯泡消耗的电功率P＝I2R＝2.88 W。
(3)0～时间内电流的平均值＝＝，
通过小灯泡的电荷量q＝Δt＝n＝n＝0.004 C。
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