2018_2019学年高中物理第三章电磁感应第三节交变电流检测新人教版选修1_1
高中物理第三章电磁感应同步检测新人新人教版选修1-
第三章电磁感应建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共60分）1.如图3-1所示，线框与通电直导线在同一平面内，当线框做下列哪些运动时，线框中能产生感应电流（）图3-1A.水平向左平动B.竖直向下平动C.垂直于纸面向外平动D.绕边转动2.匝数为100的线圈的面积=100 ，放在方向如图3-2所示的匀强磁场中.线圈平面与磁场的方向垂直，当磁感应强度由2×T经过5 s钟均匀减小到0时，感应电动势的大小为（）图3-2**× V**× V**× V** V3.在相同的时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量，与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则（）A.此交变电流的有效值为3 A，最大值为 3AB.此交变电流的有效值为3 A，最大值为6 AC.电阻两端的交变电流电压的有效值为300 V，最大值为300 VD.电阻两端的交变电流电压的有效值为300V，最大值为600 V4.一台变压器的原线圈匝数为100，副线圈匝数为1 200，在原线圈两端接有电动势为10 V的电池组，则在副线圈两端的输出电压为（）**B.约0.8 V** V** V5.家用照明电路中的火线和零线是相互平行的，当用电器工作，火线和零线都有电流时，它们将（）A.相互吸引B.相互排斥C.一会吸引，一会排斥D.彼此不发生相互作用6.在制作精密电阻时，为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象，采取了双线绕法，其道理是（）A.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的自感电动势互相抵消B.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的感应电流互相抵消C.当电路中的电流变化时，两股导线中产生的磁通量互相抵消D.以上说法均不对7.关于保险丝，下列说法中正确的是（）A.电路中有了保险丝，就能起到保险作用B.选用额定电流越小的保险丝，就越好C.选择适当规格的保险丝，才能够既不防碍供电，又能起到保险的作用D.以上说法都不对8.某人安装完照明电路后，接通电源之前，将火线上的保险丝取下，把一个额定电压为220 V的灯泡作为检验灯泡连接在原来的保险丝的位置，同时将电路中的所有开关都断开，用这种方法可以检查电路中是否有短路，正确的电路连接方式如图3-3所示，在接通电源后，下列说法中正确的是（）图3-3A.若检验灯泡正常发光，表明检验灯泡后段的火线和零线之间出现了短路现象B.若检验灯泡不亮，但将某一用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明这个开关两端直接连到了火线和零线上C.若检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开关闭合后，这个电灯和检验灯泡都能发光，只是亮度不够，这表明电路中出现了短路现象D.若不论将电路中用电器开关断开还是闭合，检验灯泡均不亮，这表明电路中出现了短路现象9.如图3-4所示，是自感系数很大电阻很小的线圈，当合上或断开开关和后，下列情况中哪些是可能发生的（）图3-4A.合上瞬间，灯逐渐亮起来B.再合上稳定后，灯是暗的C.断开瞬间，灯立即熄，灯亮一下再熄灭D.断开瞬间，灯和灯一会才熄灭10.输电线的电阻为，输送的电功率为，若用电压送电，则用户得到功率为（）A.B.C.D.二、填空题（本题共2小题，每小题10分，共20分.请将正确的答案填到横线上）11.如图3-5所示矩形线框共100匝，面积为40×20 ，在磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中以30转每秒的转速绕′轴匀速转动，从图示位置开始计时，在线框转过90°的时间内感应电动势的平均值为，最大值为.图3-512.一变电所向远距离的城市供电，输送的电压为，输送的电功率为.若用变压器将输送的电压升高为原来的倍，输送相同的功率，则输电线上的功率损失是原来的.三、计算题（本题共2小题，共20分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（10分）如图3-6所示，长、宽的矩形线圈电阻为，处于磁感应强度为的匀强磁场边缘，线圈平面与磁感线垂直.将线圈以向右的速度匀速拉出磁场，求：（1）拉力大小；（2）拉力的功率；（3）拉力做的功；（4）线圈中产生的电热；（5）通过线圈某一截面的电荷量.图3-614.（10分）某小水电站发出的交变电流的电功率为100 kW，输出电压为500 V.向远处用户送电的输电线总电阻为10 Ω.为了把输电线路损耗的电功率限制在不超过电站输出功率的1%，电站采用升压变压器升压后再输电，到达用户后再用降压变压器将电压降为220 V，两台变压器均为理想变压器，求两变压器原、副线圈的匝数比各为多少？第三章电磁感应得分：一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案二、填空题11． 12．三、计算题13．14.第三章电磁感应参考答案一、选择题**** 解析：V.** 解析：根据交变电流有效值的定义方法易知交变电流的有效值即为直流电的电流，为3 A，根据有效值与最大值的倍关系，易知交变电流的最大值为3 A，根据欧姆定律，则有，.得电阻两端的交变电流电压有效值为300 V，最大值为300 V.** 解析：只有交变电流才能在变压器的另一端有输出电压.** 解析：火线与零线虽然都连接用电器，且相互平行，但是当用电器正常工作时，流过它们的电流方向相反，并且时刻相反.再根据电流产生磁场，磁场对电流有作用来判断.因通过火线和零线的电流方向总是相反的，根据平行导线中通以同向电流时相互吸引，通以反向电流时相互排斥的结论可以得出B选项正确.** 解析：由于采用了双线绕法，两根平行导线中的电流反向，它们的磁场相互抵消.不论导线中的电流如何变化，线圈的磁通量为0.** 解析：保险丝额定电流太小，用电器无法工作，额定电流太大不能起到保险作用.** 解析：分析是否构成了闭合电路.** 解析：只合上时，由于线圈的自感作用，流过灯的电流将逐渐增大，故A正确（注意，灯立即就亮）.再合上稳定后，由于很小，灯几乎被短路，故灯是暗的，B正确.断开时，由于闭合，电感与灯构成放电回路.由于自感作用，电流将由稳定时中的值逐渐减小.由于原来≥，所以灯将闪亮一下再熄灭，而跟灯并联的是电阻，故灯立即熄灭，故C 正确，D错误.二、** 解析：输送电流为，线损功率为，则用户得到的功率为，B正确.填空题** 301 解析：线框从图示位置开始转过90°时，穿过线框面的磁通量变化量为Δ，花时间Δ，每匝线框里产生的感应电动势平均值为=，共100匝串联，总的感应电动势平均值为192 V.感应电动势的最大值等于线框面与磁感线共面的瞬间感应电动势的即时值：=100×0.2×(0.4×0.2)×(30×2×3.14) V=301 V.线框面与磁感线平行时，线框中的感应电动势最大，为=301 V.12.解析：Δ变为原来的1/.三、计算题13.14.。
2018_2019版高中物理第三章电磁感应第3讲交变电流学案新人教版选修1_120180717118
第3讲交变电流[目标定位] 1.了解交变电流是怎样产生的.2.定性了解交变电流的变化规律及其图象表示和主要特征物理量.3.知道交变电流能通过电容器的原因，了解交变电流这一特性在电子技术中的应用.4.初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用，进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系.一、电流发电机1.发电机的原理：由于转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势.2.交变电流：大小、方向随时间做周期性变化的电流，简称交流.各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流.想一想你是怎样区别直流电流和交变电流的？这两种电流有何根本区别？答案大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，各种电池供给的只沿一个方向流动的电流叫做直流.这两种电流的根本区别在于交变电流的方向随时间做周期性变化，直流电流的方向不随时间变化.二、交流的变化规律1.电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.2.表达式：i＝I m sin__ωtu＝U m sin__ωt式中I m、U m分别是电流、电压的最大值，叫做交流的峰值.3.周期和频率(1)交流完成一次周期性变化所需的时间叫做交流的周期，通常用T表示，它的单位是秒.交流在1 s内发生周期性变化的次数，叫做交流的频率，通常用f表示，它的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz.1 1(2)周期和频率的关系为T＝或f＝.f T想一想家里电灯用的是交变电流，电流在最大值和零之间不断变化，但我们为什么看不到电灯的闪烁？1答案交流电的周期是0.02 s，电流每周期内两次达最大值，两次为零，所以电灯两次最亮的时间间隔仅0.01 s，比人眼的视觉暂留时间要小，所以感觉不到电灯的闪烁.另外由于电灯发光是灯丝高温炽热发光，灯丝的温度变化需要有一定的时间，而电流两次最大的时间间隔很短，灯丝的温度、亮度不会有明显的变化.三、交流能够通过电容器电容器能够“隔直流，通交流”，这一点在电子技术中有重要应用.想一想交流电是如何“通过”电容器的？答案由于交流电的电压值不断随时间变化，电容器接到交流电源两端时，如果电压升高，则电容器充电，在电路中形成充电电流.经过峰值以后，交流电压降低，电容器放电，形成放电电流.尽管电荷实际上并没有越过两极板间的介质，但从外电路看来，导线中的电荷确实在流动，所以，电容器的充电和放电表现为交流电通过了电容器.四、交流的有效值1.交流的有效值，是根据电流的热效应来规定的：把交流和直流通过相同的电阻，如果在相同的时间里它们产生的热量相等，我们就把这个直流的电压、电流的数值叫做交流电压、电流的有效值.2.正弦式电流的有效值和峰值之间的关系：I m U mI e＝≈0.707I m U e＝≈0.707U m2 2在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定电流值，都是交流的有效值.想一想我们常说“照明电路的电压是220 V，动力电路的电压是380 V”指的是交流电压的什么值？答案有效值一、交流电及其产生1.直流电：方向不随时间变化的电流，称为直流电.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流.2.各种发电机都由固定不动的“定子”和连续转动的“转子”组成.常见发电机有两类：(1)旋转电枢式发电机：线圈在磁场中旋转.线圈(电枢)是转子，磁体是定子.(2)旋转磁极式发电机：磁体转动，是转子；线圈不动，是定子.无论是线圈转动，还是磁体转动，都是转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中2产生感应电动势.3.交流发电机的原理当闭合线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈中就产生感应电流.线圈做周期性的运动，在线圈中就产生了大小和方向随时间做周期性变化的交变电流.例1将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是()答案 C解析只有C图穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电动势.针对训练1下图中属于交变电流的是()答案BC解析根据交变电流的定义判断，大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流.符合此定义的是B、C两图，A、D两图中只是电流的大小做周期性变化，方向未变，不符合定义.二、交流电的变化规律及描述1.正弦式交流电的变化规律：(1)电流、电压随时间按正弦规律变化.3(2)图象为正弦曲线(如图3－3－1所示)：图3－3－12.描述交流电的各物理量的关系(1)周期(T)与频率(f)1 1周期与频率互为倒数关系，即T＝或f＝.f T(2)峰值与有效值①对于正弦式交流电：I m U m E mI＝，U＝，E＝2 2 2②对于一般的交流电要根据有效值的定义去求.(3)有效值与平均值①对于某交流电，它的有效值是恒定的，可以通过峰值求得.－－ΔΦ－－E②交流电的平均值E＝n，而E在不同的时间Δt内是不同的，电流的平均值I＝.Δt R③在计算热量、电功、电功率时用有效值；在计算通过导体的电荷量时用平均值.例2图3－3－2是一正弦式交变电流的电压图象.从图象可知电压的最大值和频率分别为()图3－3－2A.40 V，100 HzB.20 V，100 HzC.40 V，50 HzD.20 V，50 Hz答案 D1 解析从图象可知电压的最大值是20 V，周期是0.02 s，所以频率f＝＝50 H z，选项D正确.T针对训练2在相同时间内，某正弦交流电流通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量，与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则()4A.此交变电流的有效值为3 A，最大值为3 2 AB.此交变电流的有效值为3 2 A，最大值为6 AC.电阻两端的交变电压的有效值为300 V，最大值为600 VD.电阻两端的交变电压的有效值为300 2 V，最大值为600 V答案 A解析根据交变电流有效值的定义方法，易知交变电流的有效值为3 A；根据最大值与有效值的2倍关系，易知交变电流的最大值为3 2 A；根据欧姆定律U＝IR，则有U 有效＝I有效R，U m＝I m R，得电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为300 2 V.对交变电流的理解1.关于交变电流的理解，下列说法正确的是()A.大小、方向都随时间周期性变化的电流叫交变电流B.交变电流就是正弦交变电流C.我们的照明用电是交流电D.电池也是提供的交变电流答案AC解析交变电流不一定是正弦交变电流，电池提供直流电.2.如图所示图象中属于交流电的有()答案ABC解析D图表示的电流大小发生了周期性变化，而方向没有变化，A、B、C图中的电流大小、方向发生了周期性变化，据交流电的定义知A、B、C正确，D错误.交流电的变化规律及描述3.下列说法正确的是()5A.使用交流电的电器设备所标示的额定电压、额定电流的数值均为最大值B.用交流电流表和电压表测得的数值是有效值C.照明电路电压为220 V指的是有效值E m U m I mD.所有交变电流的有效值和最大值之间均存在E e＝，U e＝和I e＝的关系2 2 2答案BC解析各种使用交流电的用电器铭牌上所标的数值均为有效值，故A项错误；交流电表测量值E m U m 为有效值，故B项正确；照明电路电压为220 V是有效值，故C项正确；E e＝，U e＝，I e＝2 2I m是正(余)弦交变电流有效值和最大值的关系，故D项错误.故正确答案为B、C.24.如图3－3－3所示，是一个按正弦规律变化的交变电流的图象.根据图象可知该交变电流的电流有效值是______A，频率是______Hz.图3－3－3答案0.707 5I m 解析从图象可知电流的最大值是1 A，有效值I e＝≈0.707A；周期是0.2 s，所以频率f21＝＝5 Hz.T(时间：60分钟)题组一、对交变电流的理解1.关于交变电流与直流电的说法中，正确的是()A.如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B.直流电的大小可以变化，但方向一定不变C.交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D.交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化答案BD2.关于交流发电机，下列说法正确的是()6A.基本构造分定子、转子两部分B.必须是线圈转动C.电流方向变化的原因是由于切割磁感线运动的方向变了D.电流大小变化的原因是因为线圈转的时快时慢答案AC3.下列说法中正确的是()A.直流电能通过电容器B.交流电不能通过电容器C.直流电、交流电都能通过电容器D.交流电的频率越低，电流通过电容器的能力也越低答案 D题组二、描述交流电的物理量4.有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V”的字样，这“220V”是指()A.交流电电压的瞬时值B.交流电电压的最大值C.交流电电压的平均值D.交流电电压的有效值答案 D5.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直流电的值是交变电流的有效值D.跟直流电有相同热效应的交变电流的值是交变电流的有效值答案 C解析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 错误；因为交变电流用得最多的是有效值，所以交变电流表或交变电压表测的都是有效值，B 错误；根据有效值的定义可知C正确，D错误.6.以下说法正确的是()A.发电机、电动机铭牌上所标数值为有效值B.电容器的击穿电压为所加交变电压的有效值C.交流电压表所测数值为瞬时值D.保险丝的数值为最大值7答案 A题组三、交流电的表达式和图象7.如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是()答案 A解析线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴(轴在线圈所在平面内)匀速转动，产生的正弦交变电动势为e＝BSωsin ωt，由这一原理可判断，A图中感应电动势为e＝BSωsin ωt；B图中的转动轴不在线圈所在平面内；C、D图中转动轴与磁场方向平行，而不是垂直.8.一只低压教学电源输出的交流电压的瞬时值为u＝10 2sin(314t)V，关于该电源的规格和使用，下列说法正确的是()A.这个电源可以使“10 V，2 W”的灯泡正常发光B.此电源的交流电压的周期是314 sC.此电源在t＝0.01 s时电压达到峰值D.这个电源可能把“10 V，2 μF”的电容器击穿答案AD解析此电源有效值为10 V，灯泡的额定电压为10 V，故灯泡能正常发光，A正确；此交流电2π2π 2 × 3.14 1周期T＝＝＝s＝0.02 s，故B错误；t＝0.01 s＝T，此时U＝0，故C错误；ω314 314 2因为电源最大电压U m＝10 2 V>10 V(电容器的耐压值)，所以电容器可能被击穿，故D正确. 9.如图3－3－4所示是一正弦交变电流的电流图象，此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为()8图3－3－4A.50 Hz，10 2 AB.50 Hz，5 2 AC.100 Hz，10 2 AD.100 Hz，5 2 A答案 B1 解析由图象可知此交流电的周期T＝0.02 s，故频率f＝＝50 Hz；由图可知此交流电电流T10的最大值为10 A，故其有效值为A＝5 2 A.210.一个正弦规律变化的交变电流的图象如图3－3－5所示，根据图象计算：图3－3－5(1)交变电流的频率.(2)交变电流的有效值.(3)写出该电流的瞬时值表达式.答案(1)50 Hz(2)10 2 A(3)i＝20sin(100πt) A解析(1)由图知周期T＝0.02 s，1 1故f＝＝Hz＝50 Hz.T0.02(2)由图知峰值I m＝20 A，I m 20 故有效值I e＝＝A＝10 A.22 2(3)瞬时值表达式i＝I m sin ωt A，2πω＝＝100πrad/s，T所以电流瞬时值表达式为i＝20sin(100πt) A.9。
高中物理 第三章 电磁感应 三、交变电流课时训练 新人教版选修1-1(2021年最新整理)
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交变电流题组一交变电流的产生及其变化规律1.如下图中的电流i随时间变化的图象中,不表示交变电流的是()解析:方向随时间做周期性变化是交变电流最重要的特性.选项A中电流虽然周期性变化,但方向不变,属于脉动直流电,不是交变电流。
选项B电流大小虽不变,但方向周期性变化，也是交变电流，故选A.答案：A2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时,下列说法中正确的是（)A。
穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势最大C.穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势为零D。
穿过线圈的磁通量为零，线圈中的感应电动势为零答案：C3.如图是一个正弦式交变电流的图象,下列说法正确的是()A.周期是0。
20 s,电流的峰值是10 AB。
周期是0.10 s,电流的峰值是10 AC。
频率是5 Hz,某时刻的电流i=10sin 5t AD.频率是0。
2 Hz，某时刻的电流i=10sin 0.2t A解析:由图象可知:T=0。
20 s，I m=10 A则f==5 Hz，而ω==10π，则某时刻的电流i=10sin 10πt A。
故选项A正确，B、C、D错误.答案：A4。
(双选）一正弦式交变电流的电压随时间变化规律如图所示，由图可知()A.该交流电压的峰值为100 VB。
人教版高中物理选修1-1 同步测试第3章 电磁感应 3交变电流 规范训练92
交变电流知识点一交变电流的理解和产生1．下列所示图象中属于交流电的有( )【答案】ABC【解析】D图表示的电流大小发生了周期性变化,而方向没有变化,A、B、C图中的电流大小、方向发生了周期性变化．2．关于交变电流与直流电的说法中,正确的是( )A．如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B．直流电的大小可以变化,但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化【答案】BD3．(2019年清远学业水平模拟)如图所示,铜盘在磁极间匀速旋转．借助电刷在铜盘边缘和转轴间连接负载R,负载R上通过的是( )A．交变电流B．逐渐增大的电流C．直流电流D．逐渐减小的电流【答案】C【解析】铜盘转速不变,感应电流不变,由于是单向切割磁感线,故产生的感应电流不变,是直流电流．4．(2019年揭阳学业水平模拟)发电机的转子在匀速转动过程中,下列物理量发生改变的有( ) A．穿过线圈的磁通量B．线圈中产生的感应电动势C．闭合回路中的电流D．闭合回路中电流变化的周期【答案】ABC【解析】发电机转子转动时,磁通量、感应电动势、感应电流都时刻发生改变,故ABC对,由于是匀速转动,故电流变化周期恒定．知识点二描述交流电的物理量5．(2019年银川名校期中)交流电电流方向每秒改变50次,其周期和频率是( )A ．0.02 s 和50 HzB ．0.02 s 和100 HzC ．0.04 s 和25 HzD ．0.04 s 和50 Hz【答案】C【解析】一个周期内电流方向改变两次,所以f ＝502 Hz ＝25 Hz,则T ＝1f ＝125 s ＝0.04 s ．故C 正确,A 、B 、D 错误．6．下列说法正确的是( )A ．使用交流电的电器设备所标示的额定电压、额定电流的数值均为最大值B ．用交流电流表和电压表测得的数值是有效值C ．照明电路电压为220 V 指的是有效值D ．所有交变电流的有效值和最大值之间均存在E ＝E m 2,U ＝U m2和I ＝I m2的关系 【答案】BC【解析】各种使用交流电的用电器铭牌上所标的数值均为有效值,故A 项错误；交流电表测量值为有效值,故B 项正确；照明电路电压为220 V 是有效值,故C 项正确；E ＝E m 2,U ＝U m2,I ＝I m2是正(余)弦交变电流有效值和最大值的关系,故D 项错误．故正确答案为B 、C ．知识点三 交流电的表达式与图象7．已知交变电压瞬时值的表达式为u ＝311sin(100πt)V ,从t ＝0到第一次电压出现峰值的时间为( )A ．0.005 sB ．0.001 sC ．0.02 sD ．0.01 s【答案】A【解析】交变电压按正弦规律变化,当第一次电压出现峰值时,sin(100πt)＝1,即100πt＝π2,t ＝0.005 s,故选A ．8．(2019年福建名校期中)某正弦式交变电流的i －t 图象如图所示,则该电流的( )A ．频率f ＝0.02 HzB ．有效值I ＝10 AC ．峰值I m ＝10 2 AD ．瞬时值表达式i ＝20sin(100πt)A【答案】D【解析】由题图可知,该交变电流的周期为T ＝0.02 s,则频率为f ＝1T＝50 Hz,峰值为I m ＝20 A,则有效值为I ＝I m2＝10 2 A,该i －t 图象是正弦曲线,故i ＝I m sin(ωt),其中I m ＝20 A,ω＝2πT ＝100π,则瞬时值表达式i ＝20sin(100πt)A．故A 、B 、C 错误,D 正确．9．一只低压教学电源输出的交流电压的瞬时值为u ＝102sin(314t)V,关于该电源的规格和使用,下列说法正确的是( )A ．这个电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光B ．此电源的交流电压的周期是314 sC ．此电源在t ＝0.01 s 时电压达到峰值D ．这个电源可能把“10 V 2 μF”的电容器击穿 【答案】AD【解析】此电源有效值为10 V,灯泡的额定电压为10 V,故灯泡能正常发光,A 正确；此交流电周期T ＝2πω＝2π314,故B 错误；周期T ＝2πω＝2×3.14314 s ＝0.02 s,t ＝0.01 s ＝12T,此时U ＝0,故C 错误；因为电源最大电压U m ＝10 2 V>10 V(电容器的耐压值),所以电容器可能被击穿,故D 正确．10．如图所示电路中,已知交流电源电压u ＝200sin(100πt)V ,电阻R ＝100 Ω,则电流表和电压表的示数分别为( )A ．1.41 A 200 VB ．1.41 A 141 VC ．2 A 200 VD ．2 A 141 V【答案】B【解析】由交流电压的表达式知电压的峰值是200 V,而电压表的示数为有效值U e ＝2002 V≈141 V ,电流表的示数为有效值I e ＝U e R ＝141100A ＝1.41 A ．故B 项正确．11．一只“220 V 100 W”的灯泡接在u ＝311sin(314t)V 的交流电源上,则下列说法中错误的是( ) A ．通过灯泡的电流I ＝0.64 AB ．与灯泡串联的电流表示数为I ＝0.45 AC ．灯泡能正常发光D ．与灯泡并联的电压表示数为U ＝220 V 【答案】A【解析】该交流电源的有效值为U ＝U m 2＝3112V≈220 V ,选项D 正确；通过灯泡的电流为I ＝U R ＝2202202100A≈0.45 A ,选项B 正确；灯泡的额定电流为I ＝P U ＝100220 A≈0.45 A ,与实际电流相等,所以灯泡能正常发光,选项C 正确．故选A ．。
2019_2020学年高中物理第三章电磁感应三交变电流练习(含解析)新人教版选修1_1
交变电流一、选择题1．(多选)如图所示，哪些线圈中产生了交变电流( )解析：紧扣正弦式电流产生的条件可知，轴必须垂直于磁感线，但对线圈的形状没有特别要求．答案：BCD2．甲、乙两电路中电流与时间关系如图，其中属于交变电流的是( )A．甲、乙都是B．甲是乙不是C．乙是甲不是D．甲、乙都不是解析：只要方向不变的电流就是直流电，从图象上不难看出题图乙中电流的方向一直不变，所以是直流电．答案：B3．关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，以下说法中正确的是( )A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向就要改变一次D．线圈每转动一周，感应电动势和感应电流方向就要改变一次解析：线圈每转动一周，感应电动势和感应电流方向都改变两次，每次改变均在中性面的位置．答案：C4．下列关于交变电流的说法中正确的是( )A．若交变电流最大值为5 A，则它的最小值为－5 AB．用交流电流表测交变电流时，指针会来回摆动C．我国工农业生产和生活用的交变电流，频率为50 Hz，故电流方向每秒改变100次D．正弦式交变电流i＝2002sin 100πt A的最大值为311 A，频率为100 Hz解析：交变电流最大值为5 A，最小值应为0，A项说法错误；用交流电流表测交变电流时，指针并不来回摆动；我国交变电流的频率为50 Hz，电流方向每秒改变100次；正弦式交变电流i＝2002sin 100πt A的最大值为282.8 A，频率为50 Hz，所以B、D说法也错误．答案：C5．在如图所示的电路中，若要灯泡持续发光，则S端应该接入( )A．交流电源B．直流电源C．滑动变阻器D．开关解析：若要灯泡持续发光，电路中必须有电流，直流不能通过电容器，而交流能够通过电容器，选项A正确．答案：A6.如图所示，白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端，当交变电源的频率增加时 ( )A．电灯变暗B．电灯变亮C．电灯亮度不变D．不能确定解析：直流电不能通过电容器，而交流电能“通过”电容器，且交流电的频率越高，电流的“通过”能力也越高，所以B选项正确．答案：B7．如图所示，是一正弦式交变电流的电流随时间变化的图象．此正弦式交变电流的周期和电流的最大值分别为( )A．0.01 s,10 2 A B．0.02 s,10 AC．0.02 s,10 2 A D．0.01 s,10 A解析：由it图象可知，交变电流周期T＝0.02 s，其电流的最大值为I m＝10 A，故选项B正确．答案：B8．有一台使用交变电流的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指( )A．交流电压的瞬时值B．交流电压的最大值C．交流电压的平均值D．交流电压的有效值解析：用电器上所标注的额定值都是有效值，故选项D正确．答案：D9．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最大值的12C ．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Q RD ．以上说法均不正确解析：交变电流的有效值不同于它的平均值，选项A 错误；只有正弦式交变电流的有效值是它最大值的12，选项B 错误；根据有效值定义，交变电流接在电阻R 上，Q ＝I 2e Rt ，I e ＝Q Rt，选项C 错误，所以答案选D.答案：D10．如图甲所示的正弦交流电，接入图乙所示电路的M 、N 两端．已知图乙电路中的定值电阻R ＝110 Ω，电流表A 为理想电流表，C 为击穿电压为250 V 的电容器，D 为熔断电流I 0＝2.5 A 的保险丝．则下列说法中正确的有( )A ．电流表读数为2.82 AB ．若将电容器C 接到P 、Q 两点之间，电容器C 不会被击穿 C ．保险丝D 接入电路中的图示位置，肯定会被熔断D ．若保险丝不被熔断，在10个周期内，电阻R 发出的热量为88 J解析：由题给交流电压图象可知，该交流电压的最大值U m ＝311 V ，周期T ＝0.02 s.交流电流表所测得的电流值为有效值，因而电流表读数为I ＝U R ＝220110A ＝2 A ，选项A 错．电容器的击穿电压是指电容器被击穿时电压值的下限．因而与之相对应的应该是交流电压的最大值，亦即电容器C 只能接入电压的最大值小于250 V 的交流电路中，今将其接入P 、Q 两点之间会被击穿，选项B 错．保险丝的熔断是由于电流的热效应所致，熔断电流值指的是电流的有效值，I 0＝2.5 A>2 A ，所以保险丝D 不会被熔断，选项C 错．交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，所以计算电阻R 上发出热量则应该用有效值计算，10个周期内电阻R 上发出热量Q ＝I 2Rt ＝(220110)2×110×10×0.02 J＝88 J ，选项D 正确．答案：D二、非选择题11．在两个阻值相同的电阻上分别通如图甲所示的正弦式交变电流和如图乙所示的方形波电流，它们的峰值和周期都相同，则两电阻在相同时间内产生的热量之比为________．解析：正弦式交变电流的有效值为I ＝I m2， 它流经电阻R 在时间t 内产生的热量为Q 1＝I 2Rt ＝12I 2m Rt .方形波电流经过电阻R 在时间t 内产生的热量为Q 2＝I 2m Rt所以Q 1Q 2＝12.答案：1∶212.如图所示，一交流发电机的矩形线圈在B ＝0.2 T 的匀强磁场中匀速转动，线圈匝数n ＝500，面积S ＝100 cm 2，线圈电阻r ＝1.4 Ω，负载电阻R ＝30 Ω，已知电压表示数为300 2 V ，求：(1)交流电的周期和频率； (2)此发电机的功率．解析：由题意可知，电压表示数为R 两端电压的有效值，则U m ＝2U ＝600 V ，E m ＝I m (R ＋r )＝U m (R ＋r )R＝628 V.根据E m ＝nBS ω，得ω＝628 rad/s ，再根据ω＝2πf ，则可计算出f ＝100 Hz ，T ＝0.01 s.最后再求出此发电机的功率为P ＝EI ＝E m2×I m2W ＝6 280 W. 答案：(1)f ＝100 Hz T ＝0.01 s (2)6 280 W。
高中物理第三章电磁感应3.3交变电流课件新人教版选修1_1
U
I
问题导学
当堂检测
4.交变电流的周期和频率
交变电流的周期和频率都是描写交变电流变化快慢的物理量 . (1)周期: 交变电流完成一次周期性变化所需的时间, 单位是秒(s); 周 期越长, 交变电流变化越慢, 在一个周期内, 交变电流的方向变化两次. (2)频率 f: 交变电流在 1 s内完成周期性变化的次数, 单位是赫兹, 符 号为 H z; 频率越大, 交变电流变化越快.f= = . 我国民用交变电流的频率 为 50 H z, 周期为 T= 0.02 s.
预习导引
答案:日常所用的日光灯, 每秒钟闪光 100 次, 由于相邻两次闪光的 时间间隔很短( 0.01 秒) , 所以我们平时感觉不到它在闪光.但是, 当日光灯 照到正在快速旋转的电风扇叶片上时, 情况就不同了.人眼所看到的影 像是像相片一样一张一张, 连续呈现而成的, 但因为人的眼睛接收影像的速度不快, 当扇页“快要”转完一圈时 才接收到一个影像( 像刚开始是 0, 若每转 355° 时看到一次) 就感觉到风 扇是倒转.
问题导学
当堂检测
三、交变电流能够“通过”电容器
活动与探究 使用 220 V 交流电源的电器设备和电子仪器, 金属外壳和电源之间 都有良好的绝缘, 但是有时候用手触摸外壳时仍会有“麻手”的感觉, 用 试电笔测试时氖管也会发光, 这是为什么呢?采取什么措施可解决这一 问题?
问题导学
当堂检测
答案:与电源连接的机芯和金属外壳构成一个电容器, 交变电流能 够通过这个电容器, 也就是说机芯、 外壳间始终在进行着充放电, 所以你 能感觉到“漏电”.解决方案就是金属外壳接地.其实现在生产的电气设 备都增加了这一接地线.
高中物理 第3章 电磁感应 3.3 交变电流测试题 新人教版选修1-1(2021年整理)
浙江省平阳县高中物理第3章电磁感应3.3 交变电流测试题新人教版选修1-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（浙江省平阳县高中物理第3章电磁感应3.3 交变电流测试题新人教版选修1-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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交变电流1。
一个按正弦函数规律变化的交变电流的图像如图所示，根据图像可以知道( ）A。
该交变电流的频率是0.02Hz B.该交变电流的效值是14.1AC。
该交变电流的瞬时值表示式是i=20sin0.02tAD。
在t=T/8(T是周期）时刻，该电流的大小与其有效值相等2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时在线圈里产生如图甲所示的交变电流，那中，哪个比较正确的反映了在开始的1/2周期内,穿过线圈的磁通量随时间的变化情况（）3。
交变电流电源的电压6V，它跟电阻R1、R2及电容器C、电压表一起连接组成电路如图所示.图中电压表的读数为U1,为了保证电容器C不被击穿,电容器的耐压值U2应是（ )A.U2=62VB.U1=6VC。
U2=6V D.U2≥62V4。
一电热器接在10V直流电源上，产生一定大小的热功率，把它改接到正弦式电流上，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻随温度的变化，则交流的最大值应为（ ) A。
5。
0V B.7.0V C.10V D。
14.1V5．图中T是绕有两组线圈的闭合铁心，金属棒可在平行金属导轨上沿导轨滑行，若电流计上电流方向向下，则ab棒的运动可能是（）A．向左匀速运动 B．向右匀速运动.C．向左匀加速运动 D．向右匀加速运动.6.用变压器给负载电阻R供电，下列哪种办法会增加变压器的输入功率?（）A。
高中物理 第3章 电磁感应 3.3 交变电流讲练题 新人教版选修1-1(2021年最新整理)
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交变电流例1: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像如图2中曲线a、b所示,则（）图1 图2A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势频率为25 HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10 V答案与解析：AC ［解析] 本题考查交变电流图像、交变电流的产生及描述交变电流的物理量等知识，从图像可以看出，从金属线圈旋转至中性面时开始计时,曲线a表示的交变电动势的周期为4×10－2s，曲线b表示的交变电动势的周期为6×10－2s，所以A、C正确，B错误；由E m＝NBSω可知，错误!＝错误!＝错误!＝错误!，故E m b＝错误!E m a＝10 V，曲线b表示的交流电动势的有效值为5错误! V，D错误．例2:如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起,棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为I m，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（)第20题图1第20题图2A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功答案与解析：ABC ［解析］本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知识．在0～错误!，导体棒受到向右的安培力，大小恒为B I m L，向右做匀加速直线运动；在错误!～T，导体棒受到安培力向右，大小仍为BI m L，而此时速度仍然还是向左,做匀减速直线运动，之后不断重复该运动过程．故选项A、B、C正确；安培力在一个周期内做功为0，选项D错误．例3：如图所示，将额定电压为60 V的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表)的示数分别为220 V和 2.2 A．以下判断正确的是( )A．变压器输入功率为484 WB．通过原线圈的电流的有效值为0。
人教版高中物理选修1-1检测：第三章第三节交变电流
第三章电磁感应第三节交变电流A级抓基础1．(多选)下列四幅图中属于交变电流的是( )解析：图象中正、负表示电流方向．A图中电流数值总为正值，表示电流方向不变，是直流电；B图中形状类似正弦图象，但由于电流值总为正，也是直流电；C图中电流强度不随时间变化，但方向随时间做周期性改变，是交变电流；D图中电流大小和方向都随时间做周期性变化，是正弦式交变电流．答案：CD2．关于交变电流与直流电的说法中，正确的是( )A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．直流电的方向可以发生周期性变化解析：交变电流是指大小和方向都随时间做周期性变化的电流．而方向不随时间变化的电流叫直流电，所以A、C、D错，B正确．答案：B3．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．任何正弦式交变电流的有效值都是它最大值的1 2C．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Q RD．以上说法均不正确解析：有效值是根据电流的热效应来定义的，平均值并不是有效值，例如线圈在匀强磁场中转动一圈，其平均电动势为零，故选项A错误；在正弦式交变电流中，其有效值为最大值的12，对于其他交变电流并不一定满足此关系，故选项B正确；交变电流要产生热量需要一定的时间，所以选项C错误．答案：B4．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指( ) A．交流电电压的瞬时值B．交流电电压的最大值C．交流电电压的平均值D．交流电电压的有效值解析：用电器铭牌上所标注的电压值无特别说明，均指有效值，D对．答案：D5．电阻R1、R2与交流电源按照图中方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如下图所示．则( )A．通过R1的电流的有效值是1.2 AB．R1两端电压的有效值是6 VC．通过R2的电流的最大值是1.2 2 AD．R2两端电压的最大值是6 2 V解析：从图象可以看出，交变电流中电流的最大值为0.6 2 A，电流的有效值为：I e＝I m2＝0.6 A，R1两端电压为U1＝IR1＝6 V，R2两端电压最大值为U m＝I m R2＝0.62×20 V＝12 2 V．综上所述，正确选项为B.答案：B6．一个电热器接在10 V的直流电源上，在时间t内产生的焦耳热为Q；今将该电热器接在一正弦式交流电源上，它在2t时间内产生的焦耳热为Q.则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( )A．最大值是10 2 V，有效值是10 VB ．最大值是10 V ，有效值是5 2 VC ．最大值是5 2 V ，有效值是5 VD ．最大值是20 V ，有效值是10 2 V解析：设电热器的电阻为R ，则Q ＝U 2Rt .设交流电源电压的最大值为U m ，则有效值为U m2，故Q ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U m 22R·2t ，得U m ＝10 V ，则U e ＝U m2＝5 2 V.答案：B7．如图所示为一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为I m ；电流的负值的强度为I m ，则该交流电的有效值为( )A.I m2B.2I m C ．I m D.32I m 解析：交变电流一个周期内通过电阻R 产生的热量为⎝ ⎛⎭⎪⎫I m 22R ×1×10－2＋I 2m R ×1×10－2，直流电流I 通过R 相同时间产生的热量为I 2R ×2×10－2.由有效值的定义知：⎝ ⎛⎭⎪⎫I m 22R ×1×10－2＋I 2m R×1×10－2＝I 2R ×2×10－2，得I ＝32I m . 答案：D8．如图所示，甲、乙、丙三种电路中，闭合开关后，关于灯泡能否发光，下列说法正确的是( )A ．甲能正常发光B ．乙能正常发光C ．丙能正常发光D ．都不能正常发光解析：甲图的灯泡两端有一条导线连接，两端电动势一样，不会形成电压，甲图灯不会发光，所以A错；乙图直流电不能持续通过电容器，不会给灯泡提供电压，乙图灯不会持续发光，所以B错；丙图交流电可以通过电容器，电路中有电流，所以丙图灯能发光，C正确．答案：CB级提能力9．已知负载上的交变电流的瞬时值表达式为u＝311sin 314t(V)，i＝14.1sin 314t(A)，根据这两式判断下述结论中正确的是( )A．电压的有效值为311 VB．负载电阻的大小约为22 ΩC．交变电流的频率是55 HzD．交变电流的周期是0.01 s解析：由u＝311sin 314t(V)可知，电压的最大值U m＝311 V，所以其有效值U e＝U m2≈220 V，选项A错误；又由i＝14.1sin 314t(A)可知，电流的最大值I m＝14.1 A，所以R＝U mI m≈22 Ω，选项B正确；由表达式可知ω＝314 rad/s，所以T＝2πω≈0.02 s，f＝50 Hz，选项C、D均错误．答案：B10．(多选)一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知( )A．该交变电流电压的瞬时值的表达式为u＝100sin 25πt VB．该交变电流的频率为25 HzC．该交变电流电压的有效值为100 2 VD．若将该交变电流的电压加在阻值为R＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W解析：从题图中可知，周期T＝4×10－2s，峰值U m＝100 V，故交变电流的频率f＝1T＝25 Hz，有效值U e＝U m2＝50 2 V，加在R＝100 Ω的电阻上时的功率P＝U2eR＝50 W，电压瞬时值表达式U＝U m sin 2πTt＝100sin 50πt V，所以B、D项正确．答案：BD精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
2018-2019学年人教版高中物理选修1-1 第三章 电磁感应 单元测试
2018-2019学年人教版高中物理选修1-1 第三章电磁感应单元测试一、单选题1.在一根直导线旁放一个闭合的矩形线圈，以下情况中矩形线圈中有感应电流的是（）A. 线圈平面与直导线垂直，直导线中通过恒定的电流B. 线圈平面与直导线垂直，直导线中通过变化的电流C. 线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过变化的电流D. 线圈和直导线在同一平面内，直导线中通过恒定的电流2.调压变压器就是一种自耦变压器，它的构造如图乙所示．线圈AB绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入交变电压，转动滑动触头P就可以调节输出电压．图乙中两电表均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器．现在CD两端输入图甲所示正弦式交流电，变压器视为理想变压器，那么（）A. 由甲图可知CD两端输入交流电压U的表达式为B. 当动触头P逆时针转动时，MN之间输出交流电压的频率变大C. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电流表读数变大，电压表读数也变大D. 当滑动变阻器滑动触头向下滑动时，电阻R2消耗的电功率变小3.如图所示的电路中，A1、A2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数较大，它的电阻与定值电阻R相等．下列说法正确的是（）A. 闭合开关S，A1先亮、A2后亮B. 闭合开关S，A1、A2始终一样亮C. 断开开关S，A1、A2都要过一会才熄灭D. 断开开关S，A2立刻熄灭、A1过一会才熄灭4.如图所示为某交变电压u随时间t变化的图象，将该交流电与一阻值R=31.1Ω的电阻构成闭合回路，下列说法中正确的是（）A. 电流的最大值为10A，频率为50HzB. 电流的有效值为l0A，频率为0.02HzC. 电流的最大值为10 频率为50HzD. 电流的有效值为10 频率为0.02Hz5.某同学模拟“远距离输电”，将实验室提供的器材连接成如图所示电路，A，B为理想变压器，灯L1、L2相同且阻值不变．保持A的输入电压不变，开关S断开时，灯L1正常发光．则（）A. 紧闭合S，L1变亮B. 紧闭合S，A的输入功率变小C. 仅将滑片P上移，L1变亮D. 仅将滑片P上移，A的输入功率变小6.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接．下列说法中正确的是（）A. 电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B. 线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C. 电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针静止在中央零刻度D. 电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转7.远距离输送交流电一般采用高压输电，采用高压输电的优点是A. 可节省输电线的原材料B. 可根据需要调节交流电的频率C. 可减少输电线上的电能损失D. 可提高输电线上的电流二、多选题8.图甲为远距离输电示意图，升压变压器原副线圈匝数比为1：100，降压变压器原副线圈匝数比为100：1，远距离输电线的总电阻为100Ω．若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为750kw．下列说法中正确的有（）A. 用户端交流电的频率为50HzB. 用户端电压为250VC. 输电线中的电流为30AD. 输电线路损耗功率为180kW9.如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）A. 合上S时，A先亮，B后亮B. 合上S时，A、B同时亮C. 合上S稳定后，A变亮，B熄灭D. 断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭10.图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（）A. 电流表的示数为2AB. 原、副线圈匝数比为1：2C. 电压表的示数为电压的有效值D. 原线圈中交变电压的频率为100Hz三、填空题11.将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10﹣2T的匀强磁场中，线圈平面垂直于磁场方向，如图所示，那么穿过这个线圈的磁通量为________ ．12.某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV．若采用220kV的高压输电，那么，升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为________；输电电流为________A．13.如图所示为“研究电磁感应现象”的实物连接图，闭合电键时发现灵敏电流计G指针向左偏转，则当电键闭合稳定后，将滑动变阻器的滑片P从a向b匀速滑动的过程中，灵敏电流计G指针的偏转情况是________（选填“向左偏转”、“向右偏转”、“不动”）；将线圈A从线圈C中拔出，则与缓慢拔出相比，快速拔出时灵敏电流计G的指针偏转角度________（选填“更大”、“更小”或“相同”）．四、解答题14.汽车等交通工具用电火花点燃汽油混合气，如图所示已知汽车蓄电池电压为12V，变压器匝数之比为1：100，当开关S闭合后，火花塞上电压为多少？开关S从闭合到突然断开这一过程，可为火花塞提供瞬时高电压，产生电火花蓄电池提供的是直流电，为什么变压器的副线圈也能得到高电压呢？五、综合题15.如图所示，单匝线圈在匀强磁场中绕OO′轴从图示位置开始匀速转动。
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第三节交变电流
A级抓基础
1．(多选)下列四幅图中属于交变电流的是( )
解析：图象中正、负表示电流方向．A图中电流数值总为正值，表示电流方向不变，是直流电；B图中形状类似正弦图象，但由于电流值总为正，也是直流电；C图中电流强度不随时间变化，但方向随时间做周期性改变，是交变电流；D图中电流大小和方向都随时间做周期性变化，是正弦式交变电流．
答案：CD
2．关于交变电流与直流电的说法中，正确的是( )
A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．直流电的方向可以发生周期性变化
解析：交变电流是指大小和方向都随时间做周期性变化的电流．而方向不随时间变化的电流叫直流电，所以A、C、D错，B正确．
答案：B
3．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．任何正弦式交变电流的有效值都是它最大值的1 2
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Q R
D．以上说法均不正确
解析：有效值是根据电流的热效应来定义的，平均值并不是有效值，例如线圈在匀强磁场中
转动一圈，其平均电动势为零，故选项A错误；在正弦式交变电流中，其有效值为最大值的1
2，
对于其他交变电流并不一定满足此关系，故选项B正确；交变电流要产生热量需要一定的时间，所以选项C错误．
答案：B
4．有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指( ) A．交流电电压的瞬时值
B．交流电电压的最大值
C．交流电电压的平均值
D．交流电电压的有效值
解析：用电器铭牌上所标注的电压值无特别说明，均指有效值，D对．
答案：D
5．电阻R1、R2与交流电源按照图中方式连接，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如下图所示．则( )
A．通过R1的电流的有效值是1.2 A
B．R1两端电压的有效值是6 V
C．通过R2的电流的最大值是1.2 2 A
D．R2两端电压的最大值是6 2 V
解析：从图象可以看出，交变电流中电流的最大值为0.6 2 A，电流的有效值为：I e＝I m
2
＝
0.6 A，R1两端电压为U1＝IR1＝6 V，R2两端电压最大值为U m＝I m R2＝0.62×20 V＝12 2 V．综上所述，正确选项为B.
答案：B
6．一个电热器接在10 V的直流电源上，在时间t内产生的焦耳热为Q；今将该电热器接在一正弦式交流电源上，它在2t时间内产生的焦耳热为Q.则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( )
A．最大值是10 2 V，有效值是10 V
B．最大值是10 V，有效值是5 2 V
C ．最大值是5 2 V ，有效值是5 V
D ．最大值是20 V ，有效值是10 2 V
解析：设电热器的电阻为R ，则Q ＝U 2
R
t .
设交流电源电压的最大值为U m ，则有效值为U m
2
，故Q ＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫U m 22R
·2t ，得U m ＝10 V ，则U e ＝
U m
2
＝5 2 V.
答案：B
7．如图所示为一交流电随时间而变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为I m ；电流的负值的强度为I m ，则该交流电的有效值为( )
A.
I m
2
B.2I m C ．I m D.
32
I m 解析：交变电流一个周期内通过电阻R 产生的热量为⎝ ⎛⎭⎪⎫I m 22R ×1×10－2＋I 2m R ×1×10－2
，直流
电流I 通过R 相同时间产生的热量为I 2
R ×2×10－2
.由有效值的定义知：⎝ ⎛⎭
⎪⎫I m 22R ×1×10－2＋I 2
m R ×
1×10－2＝I 2R ×2×10－2
，得I ＝
32
I m . 答案：D
8．如图所示，甲、乙、丙三种电路中，闭合开关后，关于灯泡能否发光，下列说法正确的是( )
A ．甲能正常发光
B ．乙能正常发光
C ．丙能正常发光
D ．都不能正常发光
解析：甲图的灯泡两端有一条导线连接，两端电动势一样，不会形成电压，甲图灯不会发光，所以A 错；乙图直流电不能持续通过电容器，不会给灯泡提供电压，乙图灯不会持续发光，所以
B 错；丙图交流电可以通过电容器，电路中有电流，所以丙图灯能发光，
C 正确．
答案：C
B 级 提能力
9．已知负载上的交变电流的瞬时值表达式为u ＝311sin 314t (V)，i ＝14.1sin 314t (A)，根据这两式判断下述结论中正确的是( )
A ．电压的有效值为311 V
B ．负载电阻的大小约为22 Ω
C ．交变电流的频率是55 Hz
D ．交变电流的周期是0.01 s
解析：由u ＝311sin 314t (V)可知，电压的最大值U m ＝311 V ，所以其有效值U e ＝
U m
2
≈220 V ，
选项A 错误；又由i ＝14.1sin 314t (A)可知，电流的最大值I m ＝14.1 A ，所以R ＝U m I m
≈22 Ω，选项B 正确；由表达式可知ω＝314 rad/s ，所以T ＝2π
ω
≈0.02 s ，f ＝50 Hz ，选项C 、D 均错误．
答案：B
10．(多选)一正弦式交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知( )
A ．该交变电流电压的瞬时值的表达式为u ＝100sin 25πt V
B ．该交变电流的频率为25 Hz
C ．该交变电流电压的有效值为100 2 V
D ．若将该交变电流的电压加在阻值为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W 解析：从题图中可知，周期T ＝4×10－2
s ，峰值U m ＝100 V ，故交变电流的频率f ＝1T
＝25 Hz ，
有效值 U e ＝U m
2
＝50 2 V ，加在R ＝100 Ω的电阻上时的功率P ＝U 2e
R ＝50 W ，电压瞬时值表达式U
＝U m sin 2π
T
t ＝100sin 50πt V ，所以B 、D 项正确．
答案：BD。