3．正弦交流电的图象

矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动，线圈里产生正弦交流电．当线圈从中性面开始转动，在一个周期中：在t(0，T/4)时间内，线圈中感应电动势从0达到最大值E_m．在t (T/4，T/2)时间内，线圈中感应电动势从最大值E_m减小到0．在t (T/2，3T/4)时间内，线圈中感应电动势从0增加到负的最大值-E_m．在t (3T/4，T)时间内，线圈中感应电动势的值从负的最大值-E_m减小到0．

电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化规律相同，如图所示．

2．中性面

当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面．

应注意：①中性面在垂直于磁场位置．②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大．③线圈平面通过中性面时感应电动势为零．④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次．

1. 正弦交流电的产生

当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就有交流电产生．如图所示．

设矩形线圈abcd以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．此时，线圈都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零．经过时间t线圈转过ωt角，这时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角等于ωt ，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势为

当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，线圈转过T/4时间，ωt=π/2，ab边和cd边都垂直切割磁感线，sinωt =1，线圈中感应电动势最大，用E_m来表示，E_m=BSω．则e =E_msinωt

由上式知，在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的．

根据闭合电路欧姆定律：，令，则

i=I_msinωt

路端电压u=iR=I_mRsinωt，令U_m=I_mR，则

　　　　　　u=U_msinωt

如果线圈从如图所示位置开始转动，电路中感应电动势、感应电流和路端电压将按余弦规律变化

　　　　　e=E_mcosωt 　 　i=I_mcosωt 　　u=U_mcosωt

3、若m克镁在空气中完全燃烧，共得到n克固体，则消耗O₂的质量为___________克。(此小题不要求写出计算过程，计算时空气中的二氧化碳忽略不计)

2、综合上述探究，尝试写出镁条在空气中燃烧的有关化学方程式。

1、小明的探究实验中，假如镁带未用砂纸打磨，则会不会给他的分析结果带来影响?请简述理由。

28、(16分)镁带在空气中充分燃烧后，会产生一些灰白色固体(以下简称A样品)。为了弄清A样品的成分，小明、小亮、小红三位同学分别进行了如下实验探究：　　

[实验与探究]

小明：(见图1)用分析天平称取三份经砂纸打磨的镁带，分别在空气中充分燃烧，待燃烧产物冷却后，称重。相关数据见下表

分析：2．4024 g Mg在足量纯氧中燃烧，理论上应生成________g MgO。结合表中数据，可推断A样品中，除MgO外___________________(填“存在”或“不存在”)其他物质。

小亮：(见图2)取少量A样品于试管中，加少量水，出现白色沉淀，微热，发现有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则此气体是_______ (填化学式)继续加足量水，仔细观察发现试管中除白色沉淀外，还有极少量的黑色不溶物。结合空气组成，小亮推测A样品应有MgO、__________、____________(填化学式)三种物质。

小红：(见图3)先用足量的红磷做燃烧实验，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水倒流入广口瓶中，倒流入的水的体积与广口瓶容积之比约为________，此时瓶中剩余气体的主要成分为___________(填化学式)；关闭止水阀，取出连带橡皮塞的燃烧匙，迅速塞上备用橡皮塞，向燃烧匙中加入镁带并引燃，取下备用橡皮塞，将燃烧匙迅速插入瓶中，并将橡皮塞塞紧，发现镁带继续燃烧，产生黄色火焰，冷却后，打开止水阀，结果发现烧杯中的水依然倒流入广口瓶中。小红的结论是_______________________________。

[交流与思考]

27、(8分)下面是某研究性学习小组展示的关于《温室效应研究》课题的部分资料及图片

·温室气体还有哪些？ ·人类的哪些活动造成大气温室气体增多？ ·怎样才能减少大气中的温室气体，从而减缓地球的温室效应？	什么是温室效应？ 温室效应是怎么来的？ 　 　温室效应是由于大气中的大量二氧化碳、氟氯烃、甲烷、二氧化氮等温室气体(其中主要是CO2)，像玻璃罩一样，紧紧地罩在我们的上空，使太阳照射在地球上的热量无法逸散，从而使气候圈增温的现象。 目前，产生温室效应主要同由于现代工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气以及森林大火等等这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的

　 请回答下列问题：

　 (1)该研究性学习小组，采用图①装置制备CO₂气体．制备反应的化学方程式为

__________________________________________________________

　 (2)图②装置研究产生温室效应的气体的化学式是_______，该小组需要定时观测并记录

　　 的数据是____________________________

　 (3)该小组用图③装置来进行CO₂产生温室效应的模拟研究，在左侧集气瓶中盛放CO₂气体，右侧集气瓶中盛放_______ (填气体名称)。设计意图：希望实验时，能观察到食用油a侧液面高度_______ (填“低于”、“等于”或“高于”)b侧液面高度，以此证明CO₂是产生温室效应的气体。

　 (4)地球只有一个，为了明天有一个美好的家园，人类应该倍加爱护她。请提出两点减缓温室效应的建议。

26、(6分)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。公元1世纪时，铁在我国已经广泛使用。如图为工业炼铁的主要设备--高炉。请你回答下列问题

(1)铁在地壳中含量居所有金属元素的第　　 位。

(2)高炉炼铁过程中，CO与铁矿石反应主要发生在炉部，试写出赤铁矿(Fe₂O₃)与CO反应的化学方程式____________________________

(3)铁矿石在高炉中冶炼后，得到含较多碳、硫、磷、硅等的生铁。生铁的含碳量范围为_________________。

(4)生铁经过进一步冶炼可得到钢，全世界每年被腐蚀损失的钢铁约占全年总产量的十分之一。请列举两种生中防止钢铁生锈的方法。

　 ①_______________________________________

　 ②_______________________________________

25、(6分)实验室用如图装置，通过加热高锰酸钾来制备氧气。　　

请你回答下列问题

(1)实验室用高锰酸钾制备氧气的化学方程式是

_____________________________________________________

(2)该装置试管中蓬松的棉花团的作用是________________；实验结束时先将导管移出水面，再熄灭酒精灯的目的是防止________________________现象的发生。

(3)实验室还可以利用上述装置，以氯酸钾为原料制备氧气，反应如下：2KClO₃2KCl+3O₂↑，请你简述从该反应后的固体剩余物中回收MnO₂的主要操作步骤。