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高中二年级物理

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  • 不定项选择
    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.在线圈由图示位置转过90°的过程中,下列说法正确的是

    [     ]

    A. 磁通量的变化量
    B. 通过电阻R的电量
    C.电阻R产生的焦耳热Q=(NBSω)2/2R
    D.电阻R产生的焦耳热Q=(NBS)2ωRπ/4(R+r)2
    本题信息:2012年浙江省月考题物理不定项选择难度较难 来源:马凤侠
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本试题 “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.在线圈由图示位置转过90°的过程中...” 主要考查您对

焦耳定律,电热

磁通量

感应电动势

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 焦耳定律,电热
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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:



磁通量:

1、定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
2、定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S',即Φ=BS',国际单位Wb。
3、求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正,反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
4、磁通量的变化量的计算
①ΔΦ=Φ21;ΔΦ=BΔS;ΔΦ=SΔB。
②开始和转过180°时平面都与磁场垂直,则磁通量的变化量ΔΦ=2BS(磁感应强度为B,平面的面积为S)。
5、磁通量的变化率
①磁通量的变化率:描述磁场中穿过某个面磁通量变化快慢的物理量。
②大小计算:
③在数值上等于单匝线圈产生的感应电动势的大小。
④在Φ-t图象中,图象的斜率表示


磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率:



闭合线圈在条形磁铁附近移动时磁通量的变化情况:




磁通量变化量的求法:



电动势:

在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电流必存在感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源,该部分导体的电阻相当于电源的内阻。如果电路断开,则没有电流,但感应电动势仍然存在。
(1)电路不论闭合与否,只要有一部分导体切割磁感线,则这部分导体就会产生感应电动势,它相当于一个电源。
(2)不论电路闭合与否,只要电路中的磁通量发生变化,电路中就产生感应电动势,磁通量发生变化的耶部分相当于电源。
(3)感应电流与感应电动势的关系遵守闭合电路的欧姆定律,即

感生与动生:




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