《【金版学案】2014-2015学年高中物理 2.3 表征交变电流的物理量知能演练 粤教版选修3-2》由会员分享,可在线阅读,更多相关《【金版学案】2014-2015学年高中物理 2.3 表征交变电流的物理量知能演练 粤教版选修3-2(6页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1第三节表征交变电流的物理量一、单项选择题1下列关于交变电流的说法中,正确的是()A交变电流的最大值不一定等于有效值的 倍2B交流电流表和电压表的示数表示交变电流的瞬时值C交流电器设备上所标的电流和电压值都是最大值D交变电流的方向每个周期内改变一次解析:正弦式交变电流有效值是最大值的 倍,对其他的交变电流不一定有这样的关12系,故 A 选项正确;交流电流表和电压表的示数,交流电器设备上所标的电流和电压值,都表示交变电流的有效值,故 B、C 错;交变电流的方向每个周期内改变两次,故 D 错答案:A2把 220 V 的正弦式电流接在 440 电阻两端,则该电阻的电流峰值()A0.5 A B0.5
2、A2C2 A D. A2 2解析:由 I 可得,电阻电流的有效值为 I0.5 A,根据正弦式交流电有效值与最大UR值关系,可得该电阻电流峰值为 0.5 A,故选 B.2答案:B3表示交变电流随时间变化图象如下图所示,则交变电流有效 值为()A5 A B5 A2C3.5 A D3.5 A22解析:设交变电流的有效值为 I,据有效值的定义,得,解得 I5 A;综上所述应选择 B.答案:B4如图所示电路中,已知交流电源电压 u200sin 10 t (V),电阻 R10 ,则电流表和电压表读数分别为()A14.1 A,200 V B14.1 A,141 VC2 A,200 V D 2 A,141 V
3、解析:在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值,所以电压表示数为:U V141 V,电流表示数 I A14.1 A.2002 UR 14110答案:B二、双项选择题5下列关于交变电流的说法中正确的是()A交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B用交流电流表和电压表测定的读数值是交流的瞬时值C给定的交流数值,在没有特别说明的情况 下都是指有效值D跟交流有相同的热效应的直流的数值是交流的有效值解析:根据交变电流有效值、最大值 和瞬时值的物理意义,易知 C、D 正确答案:CD6在相同的时间内,某正弦交流电通过一阻值为 100 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
4、的电阻产生的热量相等,则()A此交流电电流的有效值为 3 A,最大值为 3 A23B此交流电电流的有效值为 3 A,最大值为 6 A2C电阻两端的交流电压的有效值为 300 V,最 大值为 300 V2D电阻两端的交流电压的有效值为 300 V,最大值为 600 V2解析:根据正弦式交流电有效值与最大值关系,可知此交流电电流的有效值为 3 A,最大值为 3 A,电阻两端的交流电压的有效值为 300 V,最大值为 300 V,故 A、C 正2 2确答案:AC7. 电路如右图所示,交变电流电源的电压是 6 V,它跟电阻 R1、 R2 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
5、穿,电容器耐压值 U2 和电压表示数U1 分别为()A U16 V B U26 V2C U16 V D U26 V2解析:电容器的耐压值是交流的最大值,故 U26 V,则 D 选项正确;而电压表示2数是有效值,故 U16 V,则 C 选项正确答案:CD8某交变电流表串联一电阻构成交变电压表,总电阻 R2 k,然后将改装的电表接到 u311sin 100 t (V)的交流电源上,则()A通过电流表电流的瞬时值为 0.11sin 100 t (A)B作为改装的电压表,其两端电压的瞬时值为 311sin 100 t (V)C电流表的示数为 0.11 AD作为改装的电压表,其示数应为 311 V解析:
6、交流电表接入交变电流电路后,其示数均为有效值,但通过的电流还是交变电流的瞬时值,两端的电压也是瞬时值,电压的最大值是 311 V,有效值是 220 V;电流最大4值是 A0.156 A,而有效值为 0.11 A,故选 B、C.3112 000答案:BC9一只“220 V,100 W”的灯泡接在 u311sin 314t (V)的交变电源上,则下列判断中正确的是()A灯泡不能正常发光B与灯泡串联的电流表的示数为 0.45 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i0.6 4sin 314t (A)解析:从电压瞬时值表达式知电压有效值为 220 V,故“220 V,1
7、00 W”灯泡接在此交流电源上能正常发光,故 A 错误通过灯的电流 I 0.45 A,也是与灯串联电流表100 W220 V的示数,故 B 正确电压表与灯并联测得的也是灯的电压有效值,故示数为 220 V,所以C 选项错误;通过灯的电流的有效值为 0.45 A,故其最大值 Im 0.45 A0.64 A,故2D 选项正确答案:BD三、非选择题(按题目要求作答解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤,答案中必须明确写出数值和单位)10某交变电压随时间的变化规律如图所示,则此交变电流的频率为_Hz.若将此电压加在 10 F 的电容器上,则电容器的耐压值不应小于_V;若将该电压加在一阻值为 1
8、 k 的电阻器上,该电阻器正好正常工作,为了避免意外事故的发生,该电路中保险丝的额定电流不能低于_A.解析:由图象可知此正弦交变电压的周期 T0.02 s,频率 f 50 Hz;将该电压加1T5在电容器上,电容器的耐压值不能小于 200 V;若将该电压加在电阻上,电压有效值为U V100 V,电流为 I 0.141 A,保险丝的额定电流应略大于电路中正常工作2002 2 UR电流答案:502000.1511交流发电机矩形线圈边长 ab cd0.4 m, bc ad0.2 m,共 50 匝,线圈电阻r1 ,线圈在 B0.2 T 的匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴 OO以 r/s 转速匀速100转动
9、,外接电阻 9 ,如图所示求:(1)电压表读数;(2)电阻 R 上的电功率解析:(1)线圈在磁场中产生: Em NBS 500.20.40.2 2 V160 V100I A8 AEm2 R r 160210 2U IR72 V101.8 V.2(2)P UI72 8 W1 152 W.2 2答案:(1)101.5 V( 2)1 152 W12如图所示6,在匀强磁场中有一个“ ”形导线框可绕 AB 轴转动,已知匀强磁场的磁感应强度大小 B T,方向竖直向下,线框的 CD 边长为 20 cm, CE、 DF 长均为 10 cm,转速为5250 r/s,若从图示位置开始计时:(1)写出线框中感应电动
10、势随时间变化的瞬时值表达式;(2)若线框电阻 r3 ,再将 AB 两端接入一个“6 V,12 W”的小灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实 际消耗功率多大?(设小灯泡的阻值不变)解析:(1)注意到图示位置磁感线与线圈平面平行,瞬时值表达式应为余弦函数,先求出角频率和最大值 2 n100 rad/s E BS 0.20.1100 10 V52 2所以电动势瞬时值表达式应为e10 cos 100 t (V)2(2)用电器是小灯泡,是纯电阻电路,其电阻为R 3 U2额P额 6212首先求出交流电动势有效值 E 10 VEm2由于 R r,所以 U 灯 5 V6 V E2小于额定电压,所以小灯泡不能 正常发光其实际功率是P 8.3 WU2灯R 523 253答案:见解析