第3章 第1节 交变电流的特点 课时活页训练

1．如图3－1－11所示的各图线中表示交变电流的是()
图3－1－11
解析：选BCD.根据交流电的概念，电流大小和方向随时间变化的是交变电流．而A中电流方向不变，故A选项错．注意大小不变，方向改变的电流也是交变电流，故B、C、D选项都对．
2．下列提到的交变电流，哪一个不是指有效值()
A．交流电压表读数B．保险丝熔断电流
C．电容器击穿电压D．220 V交变电压
解析：选C.电容器击穿电压指电容器两端所允许加的电压的最大值．
3．下列关于交变电流的几种说法中，正确的是()
A．交流电器设备上所标的电压、电流值是峰值
B．交流电流表和交流电压表测得的值是瞬时值
C．跟交变电流有相同热效应的恒定电流的值是交变电流的有效值
D．跟恒定电流有相同热效应的交变电流的值是交变电流的有效值
解析：选C.为了表明交变电流通过用电器产生的效果，用电器上所标的都是交变电流的有效值，A错；因为交变电流用得最多的是有效值，所以交流电流表和交流电压表都测的是有效值．B错；根据有效值的定义可知C正确，D错．
4．把220 V的正弦交流电压加在440 Ω的电阻上，该电阻上() A．电压的有效值为220 V，电流的有效值为0.5 A
B．电压的最大值为220 V，电流的有效值为0.5 A
C．电压的有效值为220 V，电流的最大值为0.5 A
D ．电压的最大值为220 V ，电流的最大值为0.5 A
解析：选A.正弦交变电压220 V 为有效值，根据欧姆定律I ＝U R ＝
220440 A ＝0.5 A.
5．如图3－1－12甲、乙分别表示它们有共同的(
)
图3－1－12
A ．有效值
B ．频率
C ．最大值
D ．周期
解析：选BCD.交变电流的周期T ：交变电流完成一次周期性变化所需的时间．频率f ：1 s 内完成周期性变化的次数．由图知⎩⎨⎧
T ＝0.4 s ，
f ＝1T .
故B 、D 正确；最大值是整个变化过程的极值，由图知为2 A ，故C 也正确；而有效值根据电流的热效应定义，正弦交流电有效值等于最大值的22倍．方波最大值与最小值的绝对值相同，所以
该方波有效值等于最大值，故A 错．
6.有一交变电流如图3－1－13所示，则由此图
象可知( )
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 A
D ．它的频率是0.8 Hz
解析：选AB.由图象可读得其T ＝0.8 s ，f ＝1T ＝
1.25 Hz ，故A 对，D 错；又可由图象读得I m ＝4 A ，故B 对；因为电
流为非正弦交流电，故有效值I ≠I m 2
＝2 2 A ，故C 错． 7．一电热器接在10 V 的直流电源上，产生一定大小的热功率．现把它改接到正弦式交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，如忽略电阻随温度的变化，则此交流电压的峰值应是( )
图3－1－13
A ．5 V
B ．14 V
C ．10 V
D ．17.3 V 解析：
选C.设交流电的电压峰值为U m ，由题意知：
12·U 2R ＝(U m /2)2
R
，得U m ＝10 V . 8．如图3－1－14甲所示为电热毯的电路图，电热丝接到u ＝2202·sin100πt V 的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P 使输入电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态．若电热丝的电阻保持不变，则此时交流电压表的读数是( )
图3－1－14
A ．110 V
B ．156 V
C ．220 V
D ．311 V
解析：选B.在一个周期内，仅有半个周期的时间是有电压的，而
作用在某一电阻上时，产生的电热：Q ＝U 2T 2R ，U ＝220 V ；设该电源的
电压有效值为U ′，则有U 2T 2R ＝U ′2T R ，所以U ′＝110 2 V ≈156 V .
9.一个边长为6 cm 的正方形的金属线框置于
匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 Ω.
磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图3－1－15
所示，则线框中感应电流的有效值为( )
A.2×10－5 A
B.6×10－5 A
C.22×10－5 A
D.322×10－5 A 解析：选B.根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB Δt S
可知在0～3 s,5～8 s 这两个时间段
E 1＝ΔB t 1
S ＝6×10－33×3.6×10－3 V ＝7.2×10－6 V 同理在3～5 s,8～10 s 这两个时间段
E 2＝ΔB t 2
S ＝6×10－32×3.6×10－3 V ＝1.08×10－5 V ，由于磁感应强度均匀变化，所以分别在两个时间段内的感应电动势不变．
由于感应电流的有效值是根据电流的热效应来计算的，所以I 2R (t 1图3－1－15
＋t2)＝I12Rt1＋I22Rt2
其中I1＝E1
R＝2×10
－5 A，I2＝
E2
R＝3×10
－5 A，代入上式可以求得
I＝6×10－5 A．故选项B正确．
10．图3－1－16中画出了六种电流随时间变化的图象．这六个图中的电流都随时间做周期性变化，其中属于交流电的是________，属于正弦交流电的是________，属于直流电的是________．
图3－1－16
解析：只要方向改变的电流，就是交流电，可见，图中A、C、E、F都是交流电；其中图C是按正弦规律变化的，属于正弦交流电，图B、D虽然电流的大小改变，但方向是不变的，故属于直流电．
答案：ACEF C BD
11．完全相同的两个电热器a、b，分别通过图3－1－17甲、乙所示的电流最大值相同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为多少？
图3－1－17
解析：方波交变电流通过R时，产生的功率
P a＝I m2R
正弦交变电流通过R时，产生的功率
P b＝I2R＝(I m
2
)2R＝
1
2I m R
所以P a∶P b＝2∶1.
答案：2∶1
12．如图3－1－18所示的电流i通过一个R＝1 Ω的电阻，它不是恒定电流．
图3－1－18
(1)怎样计算通电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，这个电流是多大？
解析：(1)电流i在1 s内产生的热量(t1＝0.2 s，t2＝0.3 s)
Q＝2I12Rt1＋2I22Rt2＝2×12×1×0.2 J＋2×22×1×0.3 J＝2.8 J
(2)由I2Rt＝Q得电流I＝Q
Rt＝
2.8
1×1
A＝1.67 A
即该交变电流的有效值为1.67 A. 答案：(1)2.8 J(2)1.67 A。