精品配套练习：第5章2描述交变电流的物理量 Word版含解析

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：C
2．(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 V
B．交流电压的最大值为36 2 V，频率为0.25 Hz
C．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：BC
3．一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＝1
12T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 V
C. 2 V
D.22
V 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：A
4.(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 W
B ．该交流电压的瞬时值表达式为u ＝1102sin 100πt V
C ．并联在该电阻两端的交流电压表的示数为110 2 V
D ．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 ＝U 2
R
＝550 W ，A 正确． 答案：AB
5.在如图所示电路中，A 是熔断电流I 0＝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 ＝2202sin 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＝U
I0＝
220
2Ω＝110Ω.
答案：B
B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 V
B．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 V
D．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＝
6
9＋1
×9 V＝5.4 V，
A错误；t＝10－2 s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＝ω
2π＝
2π
2πT＝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＝62
2V＝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．答案：C
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＝BL2ω
B．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝1
2BL
2ωsin ωt C．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＝2BL2 R＋r
D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝πB2ωL4R
4（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＝1
2BL
2ω，故对应的瞬
时值表达式为e＝1
2BL
2ωsin ωt，B正确；由q＝
ΔΦ
R＋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＝BL2
R＋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． 答案：BD
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 V
B ．156 V
C ．220 V
D ．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 2
R T ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫31122R ·T 2
，解得U ≈156 V ，故B 项正确． 答案：B
9．两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 m 2
仅对正弦交变电流适用，即
对于图(b)才有I b＝I m
2
，P b＝I2b R＝
1
2I
2
m 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∶1
2＝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＝NBL2ω.
(3)线圈平面与B成60°角时的瞬时感应电动势：
e ＝E m cos 60°＝12
NBL 2ω. (4)电动势的有效值：E ＝E m 2
；电流的有效值I ＝E R ＋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 2
R ＋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 ）
.
教师个人研修总结
在新课改的形式下，如何激发教师的教研热情，提升教师的教研能力和学校整体的教研实效，是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。

所以在学习上级的精神下，本期个人的研修经历如下：
1.自主学习：我积极参加网课和网上直播课程.认真完成网课要求的各项工作.教师根据自己的专业发展阶段和自身面临的专业发展问题，自主选择和确定学习书目和学习内容，认真阅读，记好读书笔记；学校每学期要向教师推荐学习书目或文章，组织教师在自学的基础上开展交流研讨，分享提高。

2.观摩研讨：以年级组、教研组为单位，围绕一定的主题，定期组织教学观摩，开展以课例为载体的“说、做、评”系列校本研修活动。

3.师徒结对：充分挖掘本校优秀教师的示范和带动作用，发挥学校名师工作室的作用，加快新教师、年轻教师向合格教师和骨干教师转化的步伐。

4.实践反思：倡导反思性教学和教育叙事研究，引导教师定期撰写教学反思、教育叙事研究报告，并通过组织论坛、优秀案例评选等活动，分享教育智慧，提升教育境界。

5.课题研究：立足自身发展实际，学校和骨干教师积极申报和参与各级教育科研课题的研究工作，认真落实研究过程，定期总结和交流阶段性研究成果，及时把研究成果转化为教师的
教育教学实践，促进教育质量的提高和教师自身的成长。

6.专题讲座：结合教育教学改革的热点问题，针对学校发展中存在的共性问题和方向性问题，进行专题理论讲座。

7.校干引领：从学校领导开始，带头出示公开课、研讨课，参与本校的教学观摩活动，进行教学指导和引领。

8.网络研修：充分发挥现代信息技术，特别是网络技术的独特优势，借助教师教育博客等平台，促进自我反思、同伴互助和专家引领活动的深入、广泛开展。

我们认识到：一个学校的发展，将取决于教师观念的更新，人才的发挥和校本培训功能的提升。

多年来，我们学校始终坚持以全体师生的共同发展为本，走“科研兴校”的道路，坚持把校本培训作为推动学校建设和发展的重要力量，进而使整个学校的教育教学全面、持续、健康发展。

反思本学期的工作，还存在不少问题。

很多工作在程序上、形式上都做到了，但是如何把工作做细、做好，使之的目的性更加明确，是继续努力的方向。

另外，我校的研修工作压力较大，各学科缺少领头羊、研修氛围有待加强、师资缺乏等各类问题摆在我们面前。

缺乏专业人员的引领，各方面的工作开展得还不够规范。

相信随着课程改革的深入开展，在市教育教学研究院的领导和专家的亲临指导下，我校校本研修工作一定能得以规范而全面地展开。

“校本研修”这种可持续的、开放式的继续教育模式，一定能使我校的教育教学工作又上一个台阶。