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高中二年级物理

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    如下图,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,线圈先后两次转速之比为      ;两种情况在相等时间内产生的焦耳热之比Qa:Qb        

    本题信息:2012年期末题物理填空题难度一般 来源:马凤侠
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本试题 “如下图,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,所产生正弦交流电的图象如图线b所示,线圈先后两次转速之比为 ;两...” 主要考查您对

焦耳定律,电热

交变电流的图像

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  • 焦耳定律,电热
  • 交变电流的图像

电热(焦耳定律):

1、定义:电流通过电阻为R的导体时,t时间内导体上产生的热量,即电热
2、公式:Q=I2Rt
3、单位:J,
4、物理意义:电流通过导体时所产生的电热
5、适用条件:任何电路
6、能量转化情况:有多少电能转化为热能


电功和电热的关系:
①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能,电功和电热是相等的,所以有W=Q,UIt=I2Rt,U=IR(欧姆定律成立),
②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能。所以有W>Q,UIt>I2Rt,U>IR(欧姆定律不成立)。

电功、电热的计算方法:

对任何电路,电流做功均为电流产生的热量均为
在纯电阻电路中,电功全部转化为电热,能量转化示意图表示为:。则有,故在计算电功或电热时,可根据题目中的条件,灵活选用以上公式分析计算。
若电流通过非纯电阻电路(如电动机、电解槽等) 时,能量转化的示意图表示为:
 
1)在非纯电阻电路中,如含有电动机的电路中电能转化为内能和机械能,即;在含有电解槽的电路中电能转化为内能和化学能,即。在这种情况下,电功只能用计算,电热只能用计算。
(2)含有直流电动机的电路不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路,要从纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化上加以区分。直流电动机两端加上电压以后,若电动机转动,则有电能转化为机械能,此时的电路为非纯电阻电路,部分电路的欧姆定律不再适用。若电动机不转,则没有电能转化为机械能,此时损失的电能全部转化为内能,这时的电路是纯电阻电路。因此,分析电路问题时,要重视从能量的角度出发,这样会使思路清晰,解题变顺利。
(3)纯电阻电路中,即;非纯电阻电路中,即


纯电阻电路与非纯电阻电路:



交变电流的图像:

正弦交流电的电动势e、电流i、和电压u,其变化规律可用函数图像描述。


图像问题的解决方法:

描述矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动所产生的正弦交变电流,一般有两种方法。
1.公式法
若匀速转动的线圈从中性面开始计时,线圈中瞬时感应电动势的变化规律为,此时,电路中的电流瞬时值的表达式为
2.图像法
式中的t为自变量所画函数图像如图所示,图像能直观、方便地表示出交变电流的电动势e(或i)随时间的变化情况。

解决图像问题的基本方法是:“一看”、“二变”、 “三判断”。即:
一看:看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”。
二变:掌握“图与图”、“图与式”和“图与物”之间的变通能力。
三判断:结合图像和公式进行正确的分析和判断。


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