5.2描述交变电流的物理量练习

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5.2_描述交变电流的物理量

5.1 5.2交变电流的物理量一、周期和频率：二、峰值和有效值：1、峰值：2、有效值：3、有效值与峰值的关系：4、下列几种情况都要用交流电的有效值(1) 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；(2) 交流电压表和交流电流表的示数是有效值；(3) 交变电流的数值在无特别说明时都是有效值（如照明电压220V 和动力用电380V ）。

(4) 计算交流电通过导体产生的热量、热功率及保险丝的熔断电流时为有效值；5、有效值与平均值的区别：在计算交变电流通过导体产生热量、热功率时只能用交变电流的有效值，不能用平均值；在计算通过导体的电荷量时，只能用交变电流的平均值，而不能用有效值。

【典型例题】【例1】如图5-2-5所示为照明用交流电压e 与时间t 的关系图象．电压的最大值为 ______V ．有效值为_______V .电压变化周期为____s ．频率为_____Hz 角速度为_____rad/s ．瞬时值表达式____________V ． t =s 3001时刻电压瞬时值为______V ．此时线圈平面与中性面的夹角为________ ．【例2】一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图5-2-4所示，则A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin(25t)VB ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W【例3】如图5-2-3所示，交流发电机矩形线圈的边长 ab =cd =40cm ，bc =ad =20cm ，共50匝，线圈电阻r =1 Ω。

线圈在B =0.2T 的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO ’以 100r/s 的转速匀速转动，外接电阻R =9Ω。

求：（1）电压表读数；（2）电阻R 上的电功率（3）从图示位置转过900时，通过R 的电量多少？一、选择题1、一个电阻接在10V 的直流电源上，它的发热功率是P ，当接到电压为u =10sin ωt V 的交流电源上，它的发热功率是A ．0.25PB ．0.5PC ．PD ．2P2、一电热器接在10V 的直流电源上产生一定的热功率，把它改接在交流电源上要使产生的热功率是原来的两倍，则交流电压的最大值应是A ．20VB ．7.1VC ．10VD ．14V3、如图5-2-7所示，交变电流电源的电压是6 V ，它跟电阻R 1、R 2及电容C 、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U 2和电压表示数U 1分别为A ．U 1=62 VB ．U 2=6 VC ．U 1=6 VD ．U 2≥62V 4、电阻R 1、R 2交流电源按照图所示方式连接，R 1=10Ω，R 2=20Ω。

5.2描述交变电流的物理量(刘玉兵)

随堂练习
8. 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甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡如图乙所示，的灯泡，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 ( ) D
A.电压表V的示数为220 V A.电压表V的示数为220 电压表 B.电路中的电流方向每秒钟改变50次电路中的电流方向每秒钟改变50 B.电路中的电流方向每秒钟改变50次 C.灯泡实际消耗的功率为灯泡实际消耗的功率为484 C.灯泡实际消耗的功率为484 W D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
E m = nBS ω
例2、某线圈在匀强磁场中转动所产生的电动势变化规律为e=E sinωt，保持其它条件不变，势变化规律为e=Emsinωt，保持其它条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的电动势的瞬时表达式为（所产生的电动势的瞬时表达式为（ A.e=2Em sin2ωt B.e=2Em sinωt C.e=4Em sin2ωt D.e=4Em sinωt ） C
8
6
随如图所示的电表均为理想的交流电表， 11. 如图所示的电表均为理想的交流电表，保险堂的熔断电流为2 A，电容器的击穿电压为300 练丝P的熔断电流为2 A，电容器的击穿电压为300 习 V，若在a、b间加正弦交流电压，并适当地调节R，若在a 间加正弦交流电压，并适当地调节R
随 7.在阻值为70Ω的电阻中通以正弦交流电在阻值为70Ω的电阻中通以正弦交流电，堂 7.在阻值为70Ω的电阻中通以正弦交流电，练测得在10 min内放出热量为2.1×104 J，则此测得在10 min内放出热量为2.1× 内放出热量为2.1 习交流电的峰值电流为( 交流电的峰值电流为D ) ( A.0.24 A C.0.707 A B.0.5 A D.1 A

5、2 描述交变电流的物理量

5.2 描述交变电流的物理量一、教学目标：１、知道交变电流的周期、频率的含义，以及它们相互间的关系。

知道我国生产、生活所使用的交流电的周期和频率。

２、知道交变电流的峰值和有效值的意义，会计算某些交流电的有效值。

３、会应用正弦式交流电的有效值进行有关的计算。

二、复习引入：正弦式交流电是如何产生的，它的瞬时值表达式是怎么样的？所对应的图像又是怎么样的？三、自主学习：问题１：在上一节的学习中我们看见交流电的变化是有规律的，请你定义一下交流电的周期与频率，它们之间的关系是如何的？问题２：一个周期内，电流的方向发生几次变化，几次达到最大值？问题３：观察交流电的瞬时值表达式，如何找出交流电的最大值，如何计算交流电的平均值？问题４：什么叫做交流电的有效值?如何计算有效值？四、跟踪练习：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10 μF 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e ＝2202sin 100πt V ，它的周期是________，频率是________，在1 s 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．关于交变电流的感应电动势的有效值U 和最大值U m ，下列说法中正确的是( )A ．任何形式的交变电流都具有U ＝U m /2的关系B ．只有正(余)弦交变电流才具有U ＝Um 2的关系 C ．照明电压220 V 、动力电压380 V 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R 1、R 2与交流电源按照图4(a )方式连接，R 1＝10 Ω，R 2＝20 Ω.合上开关S 后，通过电阻R 2的正弦交变电流i 随时间t 变化的情况如图(b )所示．则( )A ．通过R 1的电流有效值是1.2 AB ．R 1两端的电压有效值是6 VC ．通过R 2的电流最大值是1.2 2 AD ．R 2两端的电压最大值是6 2 V【方法技巧练】图4一、有效值的计算方法5．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？图56．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、有效值与平均值应用的技巧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，求：(1)通过电阻R的电荷量q.(2)电阻R上产生的焦耳热Q.图7 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n＝100匝，边长为20 cm，电阻为10 Ω，转动频率f＝50 Hz，磁场的磁感应强度为0.5 T．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．。

52描述交变电流的物理量每课一练(人教版选修3-2)1.doc

5.2描述交变电流的物理量每课一练（人教版选修3-2） 1基础巩固1.下列关于交流电的几种说法中，正确的是（）A.交流电气设备上所标的电压、电流值是峰值交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值C.跟交流有相同热效应的直流的值是交流的有效值D.跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值解析为了表明交流电通过用电器产生的效果，用电器上所标的都是交流电的有效值，A选项错.因为交流电用的最多的是有效值r 所以交流电流表或交流电压表都测的是有效值，B选项错.根据有效值的定义,可知C选项正确，D选项错・答案C2.下列各种情况中所指的数值，哪些是交流电的有效值（）A.交流电路中交流电压表所指示的数值B.家用电器（如电灯泡）上标明的额定电压值C.闭合矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的某一边匀速转动过程中，转到线框平面与磁感线平行的位置时的感应电动势的数D.电工工具上标明的耐压数值解析如果没有特殊说明，交流电的数值都是指交流电的有效值，电工工具的耐压值应指交流电的最大值，指它应该承受的交流电的最大值.答案AB3.关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（） A.任何形式的交流电压的有效值都是U= UJy[2的关系B ・只有正弦式交流电才具有U=t/m /迈的关系C. 照明电压220V 和动力电压380V 指的都是有效值D. 交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值解析只有正弦交流电的有效值和最大值之间满足U 舟的关系，故B 、C 选项正确.交流电压表和电流表测量的是交流电的有效值，故D 选项错误.答案BC4. 某交变电流的方向在1 s 内改变100次，则其周期卩和频率f 分别为（）A ・ T=0.01 sB ・ T= 0.02 s 交变电流在一个周期内方向改变两次，所以此交变电流1 s 内完成了 50次周期性变化，即s = 0.02 s ,则/二50 Hz f 故 B s D 选项正确・答案BD5. 如图所示，两只阻值相同的电阻分别通以正弦波和方波电流, 电流的最大值相等，则两只电阻产生的热功率的比是（）C ・尸100 HzD ・ f= 50 Hz解析解析正弦波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为0 正=,则P 正=¥ =・方波电流通过电阻在一个周期内产生的热量为。

人教版物理选修3-2基础夯实训练-5.2《描述交变电流的物理量》 (2).doc

1.有一交变电流如图1所示，则由此图像可知( ) A ．它的周期是0.8 s B ．它的峰值是4 A C ．它的有效值是2 2 AD ．它的频率是0.8 Hz 图1解析：由图像可读得其周期T ＝0.8 s ，频率f ＝1T ＝1.25 Hz ，故A 对，D 错；又可由图像读得I m ＝4 A ，故B 对；因为电流为非正弦式电流，故有效值I ≠I m2＝2 2 A ，C 错。

答案：AB2．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T 。

从中性面开始计时，当t ＝112T 时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V ，则此交变电流的有效值为( )A ．2 2 VB ．2 V C. 2 VD.22V 解析：先用代入法求出感应电动势的最大值：由e ＝E m sin ωt 得2 V ＝E m sin(2πT ×T12)，由此得E m ＝4 V ，因此有效值为2 2 V 。

选项A 正确。

答案：A3．如图2所示的甲、乙两图分别表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的( )图2A ．有效值B ．频率C ．最大值D ．均不一样解析：由图像可知，两个交变电压最大值均为2 V ，周期均为0.4 s ，可知B 、C 正确。

题图甲中电压有效值U 甲＝U m2，题图乙中电压有效值U 乙＝U m ，故A 错。

答案：BC4．某交变电流的电压为u ＝62sin 314t V ，则下列说法错误的是( ) A ．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 s B ．把耐压值为6 V 的电容器接在此电源上会被击穿 C ．此电压最大值为6 2 V D ．t ＝1300s 时，交流电压的瞬时值为3 V 解析：由公式u ＝62sin 314t 知，ω＝314 rad/s ，故周期T ＝2πω＝0.02 s ，A 正确。

耐压值6 V ＜最大值6 2 V ，故电容会被击穿，B 正确。

当t ＝1300 s 时，u ＝62sin π3 V ＝62×32V ＝3 6 V ，故D 错，C 正确。

学年高中物理第五章交变电流描述交变电流物理量练习新人教版选修

5-2 描述交变电流的物理量时间：40分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共60分) 1．以下说法正确的选项是( ) A ．交变电流的有效值就是它的平均值 B ．任何交变电流的有效值都是它峰值的12C ．若是交变电流接在电阻R 上产生的热量为Q ，那么该交变电流的有效值为Q RD ．以上说法均不正确答案 D剖析交变电流的有效值不相同于它的平均值，A 错误；正弦式交变电流的有效值是它峰值的12，B 错误；依据有效值定义，交变电流接在电阻R 上，Q ＝I 2Rt ，I ＝QRt ，C 错误。

2．以下列图是一交变电流的i -t 图象，则该交流电电流的有效值为( )A ．4 AB ．2 2 A C.83 A D.2303 A答案 D剖析设交流电电流的有效值为I ，周期为T ，电阻为R 。

则I 2RT ＝⎝⎛⎭⎪⎫422·R ·T 3＋42·R ·23T ，计算得出：I ＝2303 A ，所以D 正确。

3．如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，经过装置P 使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。

此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为( )A ．110 VB ．156 VC ．220 VD ．311 V答案 B剖析交流电压表测量的是交流电压的有效值。

题图乙所示波形为正弦交变电流在时间轴上方的部分。

取一个周期T 的时间，依据有效值的定义有：⎝ ⎛⎭⎪⎫31122R ·T2＝U 2R ·T ，所以U ≈156 V ，应选B 。

4．调光台灯是经过双向可控硅电子器件来实现无级调治灯的亮度的。

现将某无级调光台灯接在220 V 的正弦交变电源上，经过可控硅调治后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时电压表的示数是( )A ．220 VB ．156 VC ．110 VD ．78 V答案 B剖析诚然图示不是正弦交变电流，依照正弦交变电流图的对称性，只若是有四分之一图线就满足最大值是有效值的2倍，依照交变电流有效值的定义有U 2R ·T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ·T 2，解得：U ＝110 2 V≈156 V ，B 正确，A 、C 、D 错误。

最新人教版高中物理选修3-2课后训练：5.2 描述交变电流的物理量含答案

第五章第2节一、选择题1．(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e ＝50sin100πt (V)。

对此电动势，下列表述正确的有( )A ．最大值是50 2 VB ．频率是100 HzC ．有效值是25 2 VD ．周期是0.02 s答案 CD解析从中性面开始计时，交变电动势的表达式为e ＝E m sin ωt ，因e ＝50sin100πt (V)，所以最大值E m ＝50 V ，A 错误。

由ω＝2πf ＝100π rad/s 得f ＝50 Hz ，B 错误。

有效值E ＝E m2＝25 2 V ，C 正确。

T ＝1f＝0.02 s ，D 正确。

2．(多选)如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交流电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的( )A ．有效值B ．频率C ．最大值D ．均不一样答案 BC解析由题图可知，两个交变电压最大值均为2 V ，周期均为0.4 s ，可知B 、C 正确。

题图(a)中电压有效值U a ＝U m2，题图(b)中电压有效值U b ＝U m ，A 错。

3．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，从中性面开始转动180°角的过程中，平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )A ．2∶πB ．π∶2C ．2π∶1D ．无法确定答案 A解析设转动的角速度为ω，则平均感应电动势为E＝n 2BSt＝n2BSπω＝2nBSωπ；感应电动势的最大值为E m＝nBSω，联立得EE m＝2nBSωπnBSω＝2π，故选项A正确。

4．一个按正弦规律变化的交流电的图象如图所示。

根据图象可知( )①该交变电流的频率是0.2 Hz②该交变电流的有效值是14.1 A③该交变电流的瞬时值表达式为i＝20sin(0.02t) A④在t＝T8时刻，该交变电流的大小与其有效值相等A．①②B．②④C．③④D．①③答案 B解析由图象可知T＝0.02 s，频率f＝1T＝50 Hz。

电流最大值I m＝20 A，故有效值为I＝I m2＝10 2 A。

高中物理第五章交变电流5.2描述交变电流的物理量课堂15分钟达标练新人教版选修3-2(new)

5.2 描述交变电流的物理量课堂15分钟达标练1。

(多选)如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的( ）A.周期是0.01 sB。

最大值是311 VC。

有效值是220 VD.表达式为u=220sin100πt(V)【解析】选B、C。

由交变电压的图像知,周期是0.02 s，A项错；最大值是311V,B项正确;有效值是220V，C项正确；瞬时值表达式为u=311sin100πt(V),D项错误。

2.（2015·廊坊高二检测）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd一半处于磁感应强度为B的水平有界匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。

线框绕与其中心线重合的竖直固定转轴OO′以角速度ω匀速转动，固定转轴恰好位于匀强磁场的右边界。

则线框中感应电流的有效值为( ）A.B。

C.D。

【解析】选A。

线框中产生的感应电动势的最大值为：E m=BωS，则线框中感应电流的有效值为I===，选项A正确。

【易错提醒】本题中计算感应电动势的峰值时要用线框有效面积而不是S，即E m=Bω≠BS ω.【补偿训练】一电阻接一直流电源，通过4A的电流时热功率为P,若换接一正弦式交流电源，它的热功率变为，则该交变电流的峰值为( ）A。

4 A B。

6 AC。

2 A D。

4A【解析】选A。

由P=I2R得R==，接交流时，=I′2,得I′=2A,则I m= I′=4A，选项A正确。

3.（2015·邯郸高二检测）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。

已知发电机线圈内阻为5。

0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则( )A.电压表V的示数为220 VB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C。

灯泡实际消耗的功率为484 WD。

发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24。

2 J【解析】选D。

由图像可知电动势的有效值为220V，而电压表测量的是路端电压，其大小为U=R=×95V=209V，A选项错误；由图像读出交变电流的周期为T=0。

高中物理选修3-2(人教版)练习：第五章2描述交变电流的物理量

第五章交变电流2 描述交变电流的物理量A级抓基础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．220 V交流电压解析：电容器击穿电压指电容器两端允许加的电压的最大值．答案：C2．(多选)矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是( )A ．交流电压的有效值为36 2 VB ．交流电压的最大值为36 2 V ，频率为0.25 HzC ．2 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D ．1 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快答案：BC3．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T.从中性面开始计时，当t ＝112T 时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V ，则此交变电流的有效值为( )A ．2 2 VB ．2 V C. 2 VD.22V 解析：先用代入法求出感应电动势的最大值：由e ＝E m sin ωt 得2 V ＝E m sin ⎝⎛⎭⎪⎫2πT ×T 12，由此得E m ＝4 V ，因此有效值为2 2 V ，选项A 正确．答案：A4.(多选)一交流电压的图象如图所示．将该交流电压加在一阻值为22 Ω的电阻两端，下列说法中正确的是 ( )A．该电阻消耗的功率为550 WB．该交流电压的瞬时值表达式为u＝1102sin 100πt VC．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 2 VD．流过电阻的电流方向每秒改变50次解析：由题图可知U m＝110 2 V，而电压表示数应为有效值即110 V，C错误；又T＝0.02 s，故f＝50 Hz，电流方向每周期改变两次，所以每秒改变100次，D错误；ω＝2πT＝100π rad/s，所以B正确；P＝U2R＝550 W，A正确．答案：AB5.在如图所示电路中，A是熔断电流I0＝2 A的保险丝，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＝2202 sin 314t V．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于( )A．1102ΩB．110ΩC．220ΩD．2202Ω解析：U＝220 V，R min＝UI0＝2202Ω＝110Ω.答案：BB级提能力6．图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈内阻为1Ω，外接灯泡的电阻为9Ω，则( )A．电压表的示数为6 VB．在t＝10－2s的时刻，穿过线圈的磁通量为零C．若线圈转速改为25 r/s，则电动势的有效值为3 VD．若线圈转速改为25 r/s，则通过电灯的电流为1.2 A解析：电压表的示数是有效值，U＝E有效R＋r R＝69＋1×9 V＝5.4 V，A错误；t＝10－2s时感应电动势为零，穿过线圈的磁通量最大，B错误；原来线圈的转速为n＝ω2π＝2π2πT＝50 r/s，当线圈的转速改为25 r/s时，感应电动势的最大值U m＝622V＝3 2 V，有效值为3 V，C正确；若线圈转速改为25 r/s，通过灯泡的电流为0.3 A，D错误．7.(多选)如图所示，边长为L 的正方形单匝线圈abcd ，其电阻为r ，外电路的电阻为R ，ab 的中点和cd 的中点的连线O′O 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O 匀速转动，则以下判断正确的是( )A ．图示位置线圈中的感应电动势最大，为E m ＝BL 2ωB ．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e ＝12BL 2ωsin ωtC ．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝2BL 2R ＋rD ．线圈转动一周的过程中，电阻R 上产生的热量为Q ＝πB 2ωL 4R4（R ＋r ）2解析：图示位置，线圈中通过的磁通量最大，但感应电动势为零，A 错误；线圈产生的感应电动势最大值为E m ＝12BL 2ω，故对应的瞬时值表达式为e ＝12BL 2ωsin ωt ，B 正确；由q ＝ΔΦR ＋r可得线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R 的电荷量q ＝BL 2R ＋r，C 错误；电阻R 上产生的热量应利用有效值求解，即转动一周的过程中产生的热量：Q ＝⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤E m 2（R ＋r ）2R ×2πω＝πB 2ωL 4R 4（R ＋r ）2，D 正确．8．图甲为电热毯的电路图，电热丝接在u ＝311sin 100πt(V)的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P 使输入电压变为如图乙所示的波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是( )A ．110 VB ．156 VC ．220 VD ．311 V解析：交流电压表测的是交流电压的有效值，设为U ，则有：U 2R T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫31122R·T 2，解得U≈156 V ，故B 项正确．答案：B9．两个完全相同的电热器，分别通过如图(a)和(b)所示的电流最大值相等的方波交变电流和正弦交变电流，则这两个电热器的电功率之比P a ∶P b 等于多少？解析：有效值与最大值的关系I＝I m2仅对正弦交变电流适用，即对于图(b)才有I b＝I m2，P b＝I2b R＝12I2m R，对于图(a)的方形交变电流来说，由于每时刻通过电阻R的电流都是I m，只是方向做周期性变化，而对于电流通过电阻发热来说，它与电流方向是没有关系的．因此从热效应来说，图(a)的交变电流与恒定电流I m是等效的，也可以说图(a)交变电流的有效值就是I m.因此I a＝I m，P a＝I2a R＝I2m R，所以P a∶P b＝1∶12＝2∶1.10．一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动，外电路电阻为R.(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向．(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少？(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？解析：(1)由右手定则可判定电流的方向沿dcba ， (2)E m ＝NBSω＝NBL 2ω.(3)线圈平面与B 成60°角时的瞬时感应电动势： e ＝E m cos 60°＝12NBL 2ω.(4)电动势的有效值：E ＝E m 2；电流的有效值I ＝ER ＋r ，柴油机做的功转化为电能，线圈转一周柴油机做的功： W ＝EIt ＝E 2R ＋r t ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫NBL 2ω22R ＋r ·2πω＝πN 2B 2L 4ωR ＋r.(6)电流表显示电流的有效值，则读数为： I ＝I m 2＝NBL 2ω2（R ＋r ）；电压表显示路端电压的有效值，则读数为： U ＝IR ＝NBL 2ωR 2（R ＋r ）.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

课时作业27：5.2　描述交变电流的物理量

5.2 描述交变电流的物理量1．在阻值为70 Ω的电阻中通以正弦交变电流，测得在10 min 内放出的热量为2.1×104 J ，则此交变电流的最大值为（）A ．0.24 AB ．0.5 AC ．0.707 AD ．1 A2．如图所示是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确的是（）A ．周期是0.2 s ，电流的峰值是10 AB ．周期是0.15 s ，电流的峰值是10 AC ．频率是5 Hz ，电流的有效值是10 AD ．频率是0.2 Hz ，电流的有效值是7.07 A3．一只“220 V,100 W”的灯泡接在u ＝311sin 314t V 的交变电源上，则下列判断正确的是（） A ．灯泡能正常发光B ．与灯泡串联的电流表的示数为0.64 AC ．与灯泡并联的电压表的示数为311 VD ．通过灯泡的电流的表达式为i ＝0.45sin 314t A4．(多选)有两支交变电流表达式分别是：u 1＝1102sin ⎝⎛⎭⎫100πt ＋π3V ，u 2＝2202sin ⎝⎛⎭⎫100πt ＋π4V 。

下列说法正确的是（）A ．它们的峰值相同B ．它们的周期相同C ．它们的相位差恒定D ．它们的变化步调一致5.如图所示，实验室中有一台手摇交流发电机，内阻r ＝1.0 Ω，外接R ＝9.0 Ω的电阻。

闭合开关S ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e ＝102sin 10πt V ，则（）A ．该交变电流的频率为10 HzB ．该电动势的有效值为10 2 VC ．外接电阻R 所消耗的电功率为10 WD ．电路中理想交流电流表○ A 的示数为1.0 A6．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T 。

从中性面开始计时，当t＝112T时，线圈中感应电动势的瞬时值为2 V，则此交变电流的有效值为（）A．2 2 V B．2 VC. 2 VD.22V7．两个相同的定值电阻1、2分别接在正弦交流电源和直流电源的两端，直流电压恒为U0。

5.2描述交变电流的物理量练习-高二下学期物理人教版选修3-2

第五章交变电流第2节描述交变电流的物理量课时分层训练「基础达标练」1．有一交变电流如图所示，则由此图象可知()A．它的周期是0.4 sB．它的峰值是4 AC．它的有效值是2 2 AD．它的频率是0.8 Hz2．(2020·抚顺市高二期中)一交流电流的图象如图所示，由图可知()A．用电流表测该电流，其示数为4 2 AB．该交流电流的频率为0.01 HzC．该交流电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为160 WD．该交流电流瞬时值表达式为i＝42sin 100πt(A)．3．某电容器两端所允许加的最大直流电压是250 V．它在正弦交流电路中使用时，交流电压可以是()A．250 V B．220 VC．352 V D．177 V4．两个相同的定值电阻1、2分别接在正弦交流电源和直流电源的两端，直流电压恒为U0.当电阻1、2的通电时间分别为t和2t时，两个电阻上产生的热量均为Q.则该正弦交流电源电压的最大值是()A ．2U 0B ．2U 0C ．22U 0D ．12U 05．有一电子器件，当其两端电压高于100 V 时导电，等于或低于100 V 时则不导电．若把这个电子器件接到100 V 、50 Hz 的正弦式交变电流的电源上，这个电子器件将( )A ．不导电B ．每秒钟内导电50次C ．每秒钟内导电100次D ．每秒钟内导电200次6．(2019·河北石家庄模拟)如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是( )A ．5 2 AB ．5 AC ．3.5 2 AD ．3.5 A7．(多选)有两支交变电流表达式分别是：u 1＝1102sin(100πt ＋π3)V ，u 2＝2202sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt ＋π4V .下列说法正确的是( )A ．它们的峰值相同B ．它们的周期相同C ．它们的相位差恒定D ．它们的变化步调一致8．先后用如图甲、乙所示的电流通过丙图中的电阻R ，则电流表的示数分别为多少？「能力提升练」1．(2020·湖北高二期中)如图所示，内阻为r的线圈面积为S，共N匝，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω匀速转动，线圈通过电刷与一个阻值为R的电阻连接，V为理想交流电压表．则下列说法正确的是()A．在图示位置线框中电流改变方向B．以图示位置为计时零点，电流的表达式为i＝NBSωR＋rsin ωtC．电压表的读数是NBSωR 2（R＋r）D．线圈从图示位置开始转过90°角的过程中，通过线圈导线截面的电量为BSR＋r2.某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知纯电阻R的阻值不随温度变化．与R并联的是一个理想的交流电压表，D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大).在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝202sin 100πt(V)，则交流电压表示数为()A．10 V B．20 VC．15 V D．14.1 V3．如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则()A．两次t＝0时刻线圈平面均与磁场方向平行B．曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2C．曲线a表示的交变电动势频率为50 HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V．4．如图所示，一交流发电机的矩形线圈匝数为n＝10，其电阻r＝2 Ω，面积S＝0.2 m2，在磁感应强度B＝2πT的匀强磁场中，若线圈从中性面位置开始绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以ω＝10π rad/s的角速度匀速转动，向R＝18 Ω的电阻供电．则以下说法中正确的是()A．该线圈产生的是余弦式交变电流B．线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40 VC．线圈开始转动160s时流过电阻R的瞬时电流大小为22AD．电阻R上消耗的电功率为9 W5．矩形线圈的面积S＝2×10－2 m2，匝数n＝200，线圈总电阻R＝5 Ω，整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止，若匀强磁场的磁感应强度B随时间按正弦规律变化，如图所示，线圈中产生的电流I与时间t的关系如何？1 min产生多少热量？6．(2019·天津联考)在水平方向的匀强磁场中，有一个正方形闭合线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动，已知线圈的匝数为N＝100匝，边长为20 cm，电阻为10 Ω，转动频率f＝50 Hz，磁场的磁感应强度为0.5 T，求：(1)外力驱动线圈转动的功率；(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线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°角的过程中，通过导线横截面的电荷量．答案全解详析「基础达标练」1．解析：选B由此图象可知它的周期是0.8 s，故A错误；它的峰值是4 A，故B正确；它不是正弦式电流，因此有效值不是等于最大值除以2，即它的有效值不是2 2 A，故C错误；它的周期是0.8 s，频率f＝1T＝1.25 Hz，故D错误.2．解析：选C从图象可以看出，交变电流的最大值为4 2 A，有效值为42 2A＝4 A，交流电表测量的是有效值，故A错误；从图象可以看出，交变电流的周期为0.01 s，故频率为100 Hz，故B错误；电流有效值为4 A，该交变电流通过10 Ω电阻时，电阻消耗的电功率为P＝I2R＝42×10 W＝160 W，故C正确；从图象可以看出，交变电流的最大值为4 2 A，周期为0.01 s，角频率ω＝2πT＝2π0.01 rad/s ＝200π rad/s ，故瞬时值为i ＝I m sin ωt ＝42sin 200πt (A)，故D 错误．3．解析：选D 电容器的耐压值是指最大值，根据正弦交流电的有效值公式得：U ＝U m 2＝2501.414 V ＝177 V ．4．解析：选B 设两电阻的阻值均为R ，正弦交流电源电压的最大值为U m ，则Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R t ，Q ＝U 20R ·2t ，解得U m ＝2U 0，选项B 正确．5．解析：选C 由题知该正弦式交流电的频率为50 Hz ，100 V 是有效值，其最大值为100 2 V ，则该交变电流每秒钟电压瞬时值有100次高于100 V ，所以这个电子器件每秒钟导电100次，C 正确．6．解析：选B 将交流电流与直流电流通过阻值都为R 的电阻，直流电流为I ，则根据有效值的定义有(42)2R ×T 2＋(32)2R ×T2＝I 2RT ，解得I ＝5 A ，所以交流电流的有效值为5 A ，B 正确．7．解析：选BC u 1代表的交流的电压峰值为110 2 V ，角速度为ω＝2πf ＝100π，则频率f ＝50 Hz ，初相位为π3.u 2代表的交流的电压峰值为220 2 V ，角速度为ω＝2πf ＝100π，则频率f ＝50 Hz ，初相位为π4，所以它们的峰值不同，A 错误；由于频率相同，故T 均为0.02 s ，B 正确；其相位差ΔΦ＝π3－π4＝π12为定值，C 正确，D 错误．8．解析：电流表的示数为通过R 的电流的有效值．图甲中的i -t 图象是正弦式曲线，在前半个周期内，它的有效值与正弦式交变电流的有效值相同，I ＝I m 2＝522 A ，后半个周期不产生热量，则交流电在一个周期内通过电阻R 所产生的热量Q 交＝I 2RT2直流电在一个周期内通过电阻R 所产生的热量Q 直＝I 2A RT由于Q 交＝Q 直，所以I 2RT 2＝I 2A RT 解得I A ＝I2＝2.5 A ．图乙中周期为0.04 s ，前0.02 s 内i 大小方向不变，产生的热量Q 1＝I 2m R ·T 2 后0.02 s 内电流有效值为I m2，产生的热量 Q 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫I m 22R ·T 2Q 交＝Q 1＋Q 2代入数据，解得I ＝2.5 3 A ≈4.33 A ．答案：2.5 A 4.33 A(或2.5 3 A)「能力提升练」1．解析：选C 图示位置线框与磁场方向平行，电流不会改变方向，故A 错误；电流的最大值I m ＝NBSωR ＋r ，以图示位置为计时零点，电流的表达式为i ＝NBSωR ＋rcos ωt ，故B 错误；通过电阻R 电流的有效值，I ＝I m 2＝NBSω2（R ＋r ），电压表的读数是U ＝IR ＝NBSωR2（R ＋r ），故C 正确；线圈从t ＝0时刻开始转过90°的过程中，通过电阻的电量为q ＝N ΔΦR ＋r ＝NBSR ＋r，故D 错误． 2.解析：选D 分析电路可知，二极管和电阻R 串联，二极管具有单向导电性，前半个周期内R 通路，后半个周期内R 断路，根据电流热效应可知，⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R ·T2＝U 2R ·T ，解得电压有效值U ＝10 2 V ＝14.1 V ，故交流电压表示数为14.1 V ．D 选项正确．3．解析：选B 在t ＝0时刻瞬时电动势为零，则磁通量最大线圈平面均与磁场方向垂直，线圈一定．处在中性面上，故A 错误；由图可知，a 的周期为4×10－2 s ，b的周期为6×10－2 s ，则由转速n ＝1T 可知，转速与周期成反比，故转速之比为3∶2，故B 正确；曲线a 的交变电流的频率f a ＝1T a＝25 Hz ，故C 错误；曲线a 和b 对应的线圈转速之比为3∶2，曲线a 表示的交变电动势最大值是15 V ，根据E m ＝NBSω＝NBS ·2πn 得曲线b 表示的交变电动势最大值是10 V ，而E b ＝E m2＝5 2 V ，故D 错误．4．解析：选D 若线圈从中性面开始运动，其产生的感应电动势(感应电流)将按照正弦规律变化，选项A 错误；由于OO ′为线圈的对称轴，所以线圈产生的感应电动势的最大值应为E m ＝12nBSω＝20 V ，选项B 错误；线圈在转动过程中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝20sin 10πt V ，所以其感应电流的瞬时值表达式为i ＝sin 10πt A ，故当t ＝160 s 时，流经电阻R 的瞬时电流大小为i ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫10π×160A ＝12 A ，选项C 错误；流经R 的电流的有效值为I ＝22 A ，所以电阻R 上消耗的电功率为P ＝I 2R ＝9 W ，选项D 正确．5．解析：因为匀强磁场的磁感应强度B 随时间按正弦规律变化，根据法拉第电磁感应定律分析可知线圈中产生正弦式交变电流，由图象知交流周期T ＝0.02 s ，则ω＝2πT ≈314 rad/s ，线圈中最大感应电流为I m ＝nB m SωR ＝200×0.2×2×10－2×3145 A ≈50 A ．在t ＝0时，磁感应强度B 的变化率最大，此时感应电流最大，故线圈中产生的电流I 与时间t 的关系为I ＝I m sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωt ＋π2，即I ＝50sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫314t ＋π2A ．线圈1 min 产生的热量Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫I m 22Rt ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫5022×5×60 J ＝3.75×105 J.答案：I ＝50sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫314t ＋π2A 3.75×105 J6．解析：(1)线圈中产生的感应电动势的最大值为E m ＝NBSω＝100×0.5×(0.2)2×2π×50 V ＝628 V ，感应电动势的有效值为E ＝E m2＝314 2 V ，外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等，即P 外＝E 2R ＝（3142）210W ＝1.97×104W.(2)当线圈转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势的瞬时值为e＝E m sin 30°＝314 V，感应电流的瞬时值为i＝eR＝31410A＝31.4 A．(3)在线圈由中性面转过30°的过程中，线圈中的平均感应电动势为E＝N ΔΦΔt，平均感应电流为I＝NΔΦRΔt，故通过导线横截面的电荷量为q＝IΔt＝NΔΦR＝NBl2（1－cos 30°）R＝0.027 C．答案：(1)1.97×104 W(2)314 V31.4 A(3)0.027 C。

52描述交变电流的物理量每课一练(人教版选修3-2).doc

5.2描述交变电流的物理量一、单项选择题1.把一段长度一定的导线做成线圈，在匀强磁场中绕垂直丁•磁场方向的轴以恒定的角速度转动，哪个线圈产生的电动势最大值最大（）A.做成矩形线圈B.做成正方形线圈C.做成圆形线圈D.做成正三角形线圈2.我国照明电路电压瞬时值可表示为（）A."=380sin3」4/VB. w=31 lsin 314r VC. w=220sin314rVD. i/ = 36sin 0.02rV3.有一^ JE弦式交流电压的图象如图5—2 —9所示，则它的瞬吋表达式应该是（）A.w = 50sin 62.8/V B・ w=50sin 10/VC. w=100sin 2jrrVD. lOOsin 314/V4.如图5-2-10所示，一闭合单匝线圈在匀强磁场屮绕垂直于磁场的轴匀速转动，除了转轴分别为OO'和"边外，其他条件均相同，则两种情况下线圈所产牛的电流（）A.变化规律不同B.最大值不同C.瞬时值不同D. 一切均相同二、双项选择题5.（2011年肇庆检测）一矩形金属线圈，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动.线圈中产牛的电动势e随时间/变化的情况如图2-2-11所示.卜•列说法正确的是（）A.此交流电的频率为0.5 HzB.此交流电的电动势有效值为2 VC./=0.01s时，线圈平面与磁场方向垂直D.（=0.02 s时,线圈磁通量变化率为零6.有两个交变电流：A=5sin20MA、，2=10sin 10MA,则以下判断正确的是（）A.几的峰值比Z2小B. A 的瞬时值比2小C. Z ］的周期比％小D. 产生八发电机的转速比产生,2发电机的转速小7. 一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的交流电动势e=15sin47r/V,则以下止确的是 ()A. 当/=0时，线圈平面与磁感线平行B. 当/=0.5s 时，纟有最人值15 VC. 线圈的转速为2r/sD. 当e=\5 V 时，线圈平面与磁感线平行8. 一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中，线圈屮的最人磁通量为0时最人感应电动势为仁n ，下列说法正确的是()A. 当磁通量为零时，感应电动势也为零B. 当磁通量减小时，感应电动势在增大C. 当磁通量等于O.50m 时，感应电动势等于0.5耳“D. 角速度急9. 一正弦交流电的电动势e=220sin IOO TT /V,若将它加在阻值为100Q 的电阻两端(电源内阻不计)，贝I 」下列说法屮错课的是()A. 电流的瞬时值为z=2.2sin IOO TI /AB. 电流的最大值为2.2 AC. 流过电阻的电流是恒定的D. 流过电阻的电流是变化的，但不是按正弦规律变化的三、非选择题10. 如图2-2-12所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,矩形线圈的匝数N=100匝，边长ab=0.2m,比=0.5 m,转动角速度e= 100兀rad/s,转轴在正中间.试求：(1) 从图示位置开始计时，该线圈电动势的瞬时表达式；(2) 当转轴移动至ab 边(其他条件不变)，再求电动势的瞬时表达式;m 的闘形，再求电动势的瞬时表达式.(3)当线圈做成半径为11.一个在匀强磁场屮绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线框，当线框转至屮性面时开始计时.当ts=-^ s时，线松中感应电动势为50 V,当r2=5o s时，线框中感应电动势为50 V3 V,求：(1)感应电动势的最大值；(2)线框转动的角速度的大小；(3)线框屮感应电动势的瞬时表达式.12.如图2-2-13所示，匝数为N的短形金属线圈的面积为S,其电阻为绕垂直于磁场的轴匀速转动.求线圈由图示位置转过60。

2019_2020学年高中物理第五章交变电流2描述交变电流的物理量练习(含解析)新人教版

2描绘交变电流的物理量课后篇稳固提高基础稳固1.以下提到的交变电流, 不是指有效值的是()A. 沟通电压表的读数B. 保险丝熔断电流C.电容器击穿电压D.220 V 沟通电压分析电容器击穿电压指电容器两头同意加的电压的最大值。

答案 C2.以下对于交变电流的说法正确的选项是()A. 若交变电流的峰值为 5 A,则它的最小值为- 5 AB. 用沟通电流表测交变电流时, 指针往返摇动C.我国工农业生产和生活用的交变电流频次为50 Hz,故电流方向每秒改变100 次D.正弦交变电流i= 20sin(10π t ) A的峰值为20 A,频次为100 Hz分析电流的负值表示电流方向与规定正方向相反, 不表示大小,A项错误; 沟通电流表测交变电流时,指针不会往返摇动,B项错误; 我国工农业生产和生活用的交变电流周期为0. 02 s,交变电流方向一个周期改变两次, 所以每秒改变100 次,C项正确 ; 由ω=2πf得正弦式交变电流i= 20sin(10π t ) A 的频次为 5 Hz,D项错误。

答案C3. ( 多项选择 ) 对于交变电流的有效值和最大值, 以下说法正确的选项是()A. 任何形式的沟通电压的有效值都有U= 的关系B. 只有正弦式交变电流才拥有U=的关系C.照明电压220 V和动力电压380 V指的都是有效值D.沟通电压表和电流表丈量的是交变电流的最大值分析只有正弦式交变电流的有效值和最大值之间知足U=的关系, 故 A 选项错误,B 、C 选项正确。

沟通电压表和电流表丈量的是交变电流的有效值, 故D 选项错误。

答案BC4.以下图, 两只阻值同样的电阻分别通以正弦波和方波电流, 电流的最大值相等, 则两只电阻产生的热功率的比是()A.1 ∶4B.1 ∶2C.1∶1D.2∶1分析正弦波电流经过电阻在一个周期内产生的热量为正RT,则 P 正正·R= R。

Q ==方波电流经过电阻在一个周期内产生的热量为Q方 =(1 A)2· RT,则 P 方 =方 =(1 A)2·R=R。

5.2 描述交变电流的物理量

所以有
2
P P 0.5P 1 2
6.如图所示，线圈的面积是0.05㎡，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应 1 强度为B＝ T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：电路中电压表和电流表示数各是多少？
解：
U IR 2.5 2 9V 22.5 2V 31.82V
f 2 2.5Hz
（2）P甲:P乙＝I12R:I22R＝（I1／I2）2＝1:2
5.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u=10sinωtV的交流电源上，它的发热功率 ( )B A．0.25P B．0.5P C．P D．2P
解：
直流 P
U
2
R
10
2
R
2
10 Um 2 Um 交 P1 ( 流 ) /R 2R 2R 2
课本思考与讨论：
如图所示通过一个R=1Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。
1. 怎样计算通过1 S内电阻R中产生的热量? 2. 如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在1 S内产生同样的热量，这个电流是大？
i/A
2 1 0 -1 -2 0.5 1 t/s
i/A
（2）计算它们在R上产生的功率之比.
i/A 5
0 -5 i/A
5 0.2
0.4 t/s
0
-5
0.2
0.4
t/s
i/A 5 5 0.2 0.4 t/s 0
i/A
0
-5
0.2
0.4
t/s
-5
5 (1 解： ) I1 2 A 2
T1 0.4s f1 2.5Hz

专题5-2 描述交变电流的物理量-2017-2018学年高二物理

第五章交变电流第2节描述交变电流的物理量1．以下说法正确的是A．交变电流的有效值就是它的平均值B．任何交变电流的有效值都是它峰值的C．如果交变电流接在电阻R上产生的热量为Q，那么该交变电流的有效值为D．以上说法均不正确【答案】D2．一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n r/s，则A．线框交变电动势的峰值为nπBSB．线框交变电动势的有效值为nπBSC．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e=2nπBS sin2nπt【答案】BD【解析】因为ω=2πn，所以E m=BSω=2πnBS，所以A错误；E==nπBS，B正确；因为T==，所以，C错误；感应电动势瞬时值为e=E m sin ωt=2πnBS sin 2πnt，D正确。

【名师点睛】本题考查了交流电的周期与频率的关系，考查了有效值与最大值的关系，考查了平均电动势的计算，考查了根据信息写交流电瞬时值表达式。

3．一个匝数为100匝，电阻为0.5 Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化。

则线圈中产生交变电流的有效值为A．5 B．B．6 A D．5 A【答案】B4．在如图甲所示电路的MN间加一如图乙所示的正弦交流电，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为A．220 V，2.20 AB．311 V，2.20 AC．220 V，3.11 AD．311 V，3.11 A【答案】A【解析】电压表和电流表表示的都是有效值，根据图象得出电压的有效值是220 V，根据欧姆定律得出电流的有效值是2.20 A，故选项A正确。

5．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0 Ω，外接R=9.0 Ω的电阻。

闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势（V），则A．该交变电流的频率为10 HzB．该电动势的有效值为VC．外接电阻R所消耗的电功率为10 WD．电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A【答案】D【解析】交流电的频率，A错误；该电动势的最大值为，B错误；电压有效值为，电路中电流为，外接电阻所消耗的电功率为，C错误，D正确。