2017_2018学年高中物理第2章交变电流第2节描述交流电的物理量练习教科版选修3_2201806.doc
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1、第2节描述正弦交流电的物理量1交变电流作一次周期性变化所需的_称为交变电流的周期交变电流在1s内完成周期性变化的_叫做它的频率,周期和频率互为_,即_或_2如果交变电流与某一直流电通过_电阻,产生的_相等,则这个直流电的电流和电压值,就称为相应交变电流的电流和电压的有效值3正弦式交变电流的有效值和峰值的关系为_,_.4某交变电流的方向在1s内改变100次,则其周期T和频率f分别为()AT0.01sBT0.02sCf100HzDf50Hz5一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图象如图1所示,则()图1A交变电流的频率是4HzB当t0时,线圈平面与磁感线垂直C当ts时,e有最大值D
2、交流电的周期是2s6如图2是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是()图2A周期是0.2s,电流的峰值是10AB周期是0.15s,电流的峰值是10AC频率是5Hz,电流的有效值是10AD频率是0.2Hz,电流的有效值是7.07A【概念规律练】知识点一交变电流的周期和频率1某交变电压随时间的变化规律如图3所示,则此交变电流的频率为_Hz.线圈转动的角速度是_rad/s.若将此电压加在10F的电容器上,则电容器的耐压值不应小于_V.图32我国照明电压的瞬时值表达式为e220sin100tV,它的周期是_,频率是_,在1s内电流的方向改变_次,电压最大值为_知识点二交变电流的峰值和有效值3关于交
3、变电流的感应电动势的有效值U和最大值Um,下列说法中正确的是()A任何形式的交变电流都具有UUm/的关系B只有正(余)弦交变电流才具有U的关系C照明电压220V、动力电压380V指的都是最大值D交流电压表和交流电流表测的都是最大值4电阻R1、R2与交流电源按照图4(a)方式连接,R110,R220.合上开关S后,通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图(b)所示则()图4A通过R1的电流有效值是1.2ABR1两端的电压有效值是6VC通过R2的电流最大值是1.2ADR2两端的电压最大值是6V【方法技巧练】一、有效值的计算方法图55如图5所示为一交变电流的图象,则该交变电流的有效值为多大
4、?6某一交流电的电压波形如图6所示,求这一交流电的电压有效值U.图6二、瞬时值、最大值、有效值与平均值的应用技巧7如图7所示,矩形线圈的匝数为n,线圈面积为S,线圈电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动,外电路电阻为R,在线圈由图示位置转过90的过程中,求:图7(1)通过电阻R的电荷量q;(2)电阻R上产生的焦耳热Q.8在水平方向的匀强磁场中,有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动,已知线圈的匝数为n100匝,边长为20cm,电阻为10,转动频率f50Hz,磁场的磁感应强度为0.5T求:(1)外力驱动线圈转动的功率;(2)转至线圈平面与中性面的夹角为30时,线
5、圈产生的感应电动势及感应电流的大小;(3)线圈由中性面转至与中性面成30夹角的过程中,通过线圈横截面的电荷量1下面关于交变电流的说法中正确的是()A交流电器设备上所标的电压值和电流值是交变电流的峰值B用交流电流表和交流电压表测定的数值是交变电流的瞬时值C给定的交变电流数值,在没有特别说明的情况下都是指有效值D跟交变电流有相同热效应的恒定电流的数值是交变电流的有效值2图8表示两种电压的波形,其中图甲表示电压按正弦规律变化,下列说法正确的是()图8A图甲表示交流电,图乙表示直流电B两种电压的有效值都是311VC图甲所示电压的瞬时值表达式为u220sin100tVD以上说法都不对3一正弦交流电的电压
6、随时间变化的规律如图9所示,由图可知()图9A该交流电的电压的有效值为100VB该交流电的频率为25HzC该交流电压瞬时值的表达式为u100sin25tVD若将该交流电压加在阻值为100的电阻两端,该电阻消耗的功率为50W4一个电热器接在10V的直流电源上,在ts内产生的焦耳热为Q,今将该电热器接在一个交流电源上,它在2ts内产生的焦耳热为Q,则这一交流电源的电压的最大值和有效值分别是()A最大值10V,有效值10VB最大值10V,有效值5VC最大值5V,有效值5VD最大值20V,有效值10V5将阻值为5的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源电动势随时间变化的规律如图10所示下列说法正确的是()
7、图10A电路中交变电流的频率为0.25HzB通过电阻的电流为AC电阻消耗的电功率为2.5WD用交流电压表测得电阻两端的电压是5V6一个矩形线框的面积为S,在磁感应强度为B的匀强磁场中,从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时,转速为nr/s,则()A线框交变电动势的峰值为nBSB线框交变电动势的有效值为nBSC从开始转动经过1/4周期,线框中的平均感应电动势为2nBSD感应电动势瞬时值为e2nBSsin2nt7一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图11甲所示已知发电机线圈内阻为5.0,外接一只电阻为95.0的灯泡,如图乙所示,则()图11A电压表V的示数为220VB电路中的电流方向每
8、秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J8在如图12所示的电路中,A是熔断电流I02A的保险丝,R是可变电阻,交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e220sin314tV为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于()图12A110B110C220D2209有一个电子器件,当其两端电压高于100V时则导通,等于或低于100V时则不导通,若把这个电子器件接到“100V、50Hz”的正弦交变电源上,这个电子器件将()A不导通B每秒钟导通50次C每秒钟导通100次D每次导通时间为0.005s题号123456789答案10.将一电热器接在10
9、V直流电源上,在时间t内可将一壶水烧开现将电热器接到一个U10sintV的交变电源上,煮开同一壶水需时间为_;若接到另一交流电源上,需要时间为,那么这个交流电源的最大值为_11某交流电的电压随时间变化的规律如图13所示,此交流电的频率为_,若将该电压加在一阻值为1k的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,则该用电器的额定功率为_图1312图14是一交变电流随时间变化的图象,求此交变电流的有效值图1413如图15所示,线圈abcd的面积是0.05m2,共100匝,线圈电阻为1,外接电阻R9,匀强磁场的磁感应强度为BT,当线圈以300r/min的转速匀速转动时,求:图15(1)转动中感应电动势的最大
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