2017-2018通用版高中物理第章交变电流与发电机_怎样描述交变电流练习沪科版选修_

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1、2.2　怎样描述交变电流一、选择题考点一　对描述交变电流物理量的认识1.下列提到的交流电，不是指有效值的是(　　)A.交流电压表的读数B.保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220V交流电压答案　C解析　电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值.2.如图1是某种正弦式交流电压的波形图，由图可确定该电压的(　　)图1A.周期是0.01sB.最大值是220VC.有效值是220VD.瞬时值表达式为u＝220sin(100πt)V答案　C解析　由题图可知，该交流电压的周期为0.02s，最大值为311V，而有效值U＝＝V≈220V，故A、

2、B错误，C正确.正弦交流电压的瞬时值表达式u＝Umaxsinωt＝311sin(t)V＝311sin(100πt)V，故D错误.考点二　正弦式交变电流有效值的计算3.在图2所示电路中，A是熔断电流I0＝2A的保险丝，电阻可忽略，R是可变电阻，S是交流电源.交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝220sin(314t)V.为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于(　　)图2A.110ΩB.110ΩC.220ΩD.220Ω答案　B解析　U＝220V，Rmin＝＝Ω＝110Ω.4.把U0＝10V的直流电压加在阻值为R的电阻上

3、，相同时间内其发热功率跟另一个正弦交流电压加在阻值为上的电功率相同，则这个交变电流的电压的最大值为(　　)A.10VB.10VC.20VD.20V答案　A解析　直流电压U0加在阻值为R的电阻上，而交变电流加在阻值为的电阻上，它们联系的桥梁是相同时间内发热功率相等.设这个交流电压的有效值为U，则由电功率公式得T＝T，U＝，故Umax＝U＝U0＝10V，正确答案为A.5.电阻R1、R2与交流电源按照如图3甲所示方式连接，R1＝10Ω、R2＝20Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示.则(　　)图3A.通

4、过R1的电流的有效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流的最大值是1.2AD.R2两端的电压最大值是6V答案　B解析　由题图乙可得，正弦交变电流的最大值Imax＝0.6A，所以电流的有效值I＝＝0.6A，电阻R1、R2串联，所以电流的最大值均为0.6A，有效值均为0.6A.由欧姆定律U＝IR得，U1＝IR1＝6V，所以U1max＝U1＝6V；U2＝IR2＝12V，U2max＝U2＝12V.6.(多选)在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按如图4所示

5、正弦规律变化.设线圈总电阻为2Ω，则(　　)图4A.t＝0时，线圈平面平行于磁感线B.t＝1s时，线圈中的电流改变方向C.t＝1.5s时，线圈中的感应电动势最大D.一个周期内，线圈产生的热量为8π2J答案　AD解析　由题图可知，t＝0时，磁通量为0，线圈平面平行于磁感线，A正确；t＝1s时，由法拉第电磁感应定律和图线切线的斜率可知，线圈中的电流方向不变，B错误；t＝1.5s时磁通量的变化率为0，感应电动势为0，C错误；由题图知，交变电流的周期T＝2s，线圈转动的角速度ω＝，交变电流的电动势最大值Em＝nΦmω，所以电流的有效值I＝，根

6、据焦耳定律Q＝I2RT，联立解得Q＝8π2J，D正确.7.(多选)图5甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是(　　)图5A.图甲表示交流电，图乙表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin(100πt)VD.两种电压的周期相同答案　CD解析　题图甲、乙都表示交流电，题图甲中有效值U＝V≈220V，而题图乙中的有效值不存在这一关系，所以它们的有效值不相同，故A、B错误；由题图甲看出T＝2×10－2s，ω＝＝100πrad/s，所以u＝311sin(100πt)

7、V，由图像可知两种电压的周期都是2×10－2s，C、D正确.考点三　非正弦式交变电流有效值的计算8.阻值为1Ω的电阻上通以交变电流，其i－t关系如图6所示，则在0～1s内电阻上产生的热量为(　　)图6A.1JB.1.5JC.2JD.2.8J答案　D解析　因为所加的电流为交变电流，大小在变化，所以只能分时间段来求热量.在0～1s内有效电流的瞬时值大小为1A和2A的时间段分别为t1＝0.4s，t2＝0.6s，所以Q＝IRt1＋IRt2＝2.8J.9.阻值为R电阻上通以如图7所示的交变电流，则此交流电的有效值为(　　)图7A.1AB.2AC

8、.3AD.A答案　D考点四　瞬时值、最大值、有效值、平均值的区别和应用10.(多选)如图8所示，有一矩形线圈，面积为S，匝数为n，整个线圈的电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场方向的OO′轴以角速度ω匀