【正文】 接在 10V直流電源上 ， 在時(shí)間 t 內(nèi)可將一壺水燒開 ． 現(xiàn)將電熱器接到一個(gè) U＝ 10sinωtV的交變電源上 ， 煮開同一壺水需時(shí)間 ________； 若接到另一交流電源上 ， 需 要時(shí)間為 t3， 那么這個(gè)交流電源的最大值為 ________． 11． 某交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖 13 所示 ， 此交流電的頻率為 ________， 若將該電壓加在一阻值為 1kΩ 的純電阻用電器上 ， 用電器恰能正常工作 ， 則該用電器的額定功率為 ________． 圖 13 12． 圖 14 是一交變電流隨時(shí)間變化的圖象 ， 求此交變電流的有效值 ． 圖 14 13． 如圖 15 所示 ， 線圈 abcd 的面積是 ， 共 100 匝 ， 線圈電阻為 1Ω， 外接電阻R＝ 9Ω， 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B＝ 1πT， 當(dāng)線圈以 300r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 求 ： 圖 15 (1)轉(zhuǎn)動(dòng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值 ． (2)電路中交流電壓表和電流表的示數(shù) ． (3)線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 90176。T Q2＝U2R 可見交變電流每個(gè)周期內(nèi)將有兩次導(dǎo)通，總時(shí)間為周期的一半，選項(xiàng) C、 D 正確 ． ] 10． 2t 10 6V 11． 25Hz 解析 由題中圖象可知，交流的周期 T＝ ，所以頻率 f＝ 1T＝ 25Hz，電壓的最大值是 220V，有效值是 2202 V，所以用電器的額定功率為 P＝ U2R＝ 12． 6A 解析 設(shè)非正弦交變電流的有效值為 I′ ，直流電的電流強(qiáng)度為 I，讓非正弦交變電流和直流電分別通過同一電阻 (阻值為 R)，在一周期 (T＝ )內(nèi)，非正弦交變電流產(chǎn)生的熱量 Q′ ＝ I21Rt1＋ I22Rt2 ＝ (I1m2)2Rt1＋ (I2m2)2Rt2 ＝ (102)2R ＋ ( 42)2R ＝ 在這一個(gè)周期內(nèi)，直流電產(chǎn)生的熱量 Q＝ I2RT＝ 由 Q＝ Q′ 得 ＝ ，所以 I＝ 6A， I′ ＝ I＝ 6A 13． (1)50V (2) (3) 解析 (1)Em＝ nBSω ＝ 100 1π 2π 30060 V ＝ 50V E＝ Em2＝ 25 2V≈ (2)電流表示數(shù) I＝ ER＋ r≈ 電壓表示數(shù)： U＝ IR≈ 9V＝ (3)從圖示位置轉(zhuǎn)過 90176。T4 ＝82RT/2＋ I20R角的過程中，線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E ＝ nΔΦΔt， 平均感應(yīng)電流 I ＝ER ＝ nΔΦRΔt＝ nBSR＋ r (2)該過程中電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱為一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱的 14， Q＝ 14I2RT＝ 14(nBωS/ 2R＋ r )2R2πω＝ πωR?nBS?24?R＋ r?2 方法總結(jié) 有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的，而交變電流的平均值是交變電流中各物理量 (e， i， u)對(duì)時(shí)間的平均值，如平均電動(dòng)勢(shì) E ＝ nΔΦΔt，平均值的大小與 Δt的取值有關(guān) ． 在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量、熱功率時(shí)，只能用交變電流的有效值，而在計(jì)算通過導(dǎo)體的電荷量時(shí)，只能用交變電流的平均值 ． 8． (1) 104W (2) (3) 解析 (1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em＝ nBSω＝ nBS的過程中 ， 求 ： 圖 7 (1)通過電阻 R 的電荷量 q. (2)電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱 Q. 8． 在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 有一正方形閉合線圈繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ，已知線圈的 匝數(shù)為 n＝ 100 匝 ， 邊長(zhǎng)為 20cm， 電阻為 10Ω， 轉(zhuǎn)動(dòng)頻率 f＝ 50H