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文檔簡介

[學習目標]1.掌握交變電流的周期、頻率、線圈轉(zhuǎn)動角速度三者之間的關系.2.能理解交變電周期頻率1s

=f E=Em=0.707Em,U=Um=0.707Um,I=Im u=Umsin(ωt+φ),其中“ωt+φ”叫做交變電流的相位.兩支交u1=Umsinωt+φ1)u2=Umsinωt+φ2) ×) 3)一個正弦式交變電流的峰值同周期、頻率一樣是不變的,但有效值是隨時間不斷變化的.( × ) 圖1是一個正弦式交變電流的圖象,由圖可知,電流的峰值 答 答 完成一次周期性變化需要0.02s;在1s內(nèi)完成50次周期性變化T.頻率:1s

f=50

說 ω(n) 例1 產(chǎn)生的交流電動勢e隨時間t變化的情況如圖4所示.下列說法正確的是( A0.2B.1s10C.t=0.1sD.1s5答 解 由題圖可知T=0.2s,故f=1=

Hz=5Hz1s55 121s10A錯誤,B、D0.1s時,e=0C5R=1Ωit1sR2 (1)Q=I12Rt1+I2Rt2=42×1×0.5J+22×1×0.5J=10J.(2)根據(jù)交變電流有效值的定義可得:I2Rt=Q,解得I=10A.2某交流電壓的瞬時值表達式u=62sin(100πt)V,把標有“6V 源上會不會被燒壞?把標有6V的電容器接在此電源上會不會被擊穿?2答 小燈泡不會被燒壞,交流電壓的瞬時值表達式u=62sin(100πt)V中 V是最2值,其有效值為6V,而標有“6 2W”的小燈泡中的6V是有效值.電容器會被擊穿 I=Em,U= E=Em=0.707Em,U=Um=0.707Um,I=Im QQQ=IRTQ=RT例 (多選)(2019·邢臺市期末)一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖6所示,由圖知 502該交流電的電壓的最大值為 22該交流電的電壓的有效值為 2R=10Ω20答 T解 T20VBU=Um=20 2 VCR=10Ω2

10P=R W=20WD例3通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖7所示,其周期為1s.電阻兩端電壓的 A.12 答

5 C.15 5解 I2R×1sI=

AVB4(2019·眉山一中高二下月考)8所仍正常工作,則多用的讀數(shù)為()2A.5AB.4A2答

2A 2解析多用的讀數(shù)為有效值,設該電流的有效值為I,根據(jù)交變電流有效值的定義,I2RT=8

2T,解得I=5A,所以多 的讀數(shù)為5A,故選22

A)22例 u2=220 下列說法正確的是 B.它們的周期相C.它們的相位差恒 答 1.(對描述交變電流物理量的理解)如圖9所示一臺手搖交流發(fā)電機內(nèi)阻r=1.0Ω,R=9.0ΩS=10sin10πt(V),則 1010CC.電路中理想交流電流表2D.若將“10 100μF”的電容器并聯(lián)在發(fā)電機兩端,則電容器可能被擊答 解 因為e=10sin10πt(V),故ω=10πrad/s,f=ω=5Hz,選項A錯誤;Em=10V,2其有效值E=Em=10 V,選項B錯誤;交 的示數(shù)為有效值,理想交流電2 表I=E=2ACUm=Im·R=Em·R=9.0V

于“10 100μF”電容器的擊穿電壓,所以電容器不能被擊穿,選項D錯誤2( A.4 B.32C.5 2答 設該交變電流的有效值為I,讓該交變電流和恒定電流分別通過同一電阻(阻值為R),在一個周期(T=0.2s)內(nèi),該交變電生的熱量Q′=I12Rt1+I22Rt2Q=Q′I=5A3.(有效值的計算)(2019·咸陽市高二下學期期末)11所示,甲圖為正弦式交流電,乙圖T相同.三種交流電的有效值之比為()A.2∶ B.2∶3∶3∶ D.2∶2∶答 (解 題圖 流電的有效值為I1=2I0;對題圖乙:20(

T+

2I) I∶=3I0;對題圖丙有效值為I3=I0;則三種交流電的有效值之比為I1∶I2∶I3= 3∶1=∶ 2∶3∶2,A4.(有效值的應用)一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖12甲所示.已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5Ω,外接一只電阻為95Ω的燈泡,如圖乙所示,則( 理想電壓表的示數(shù)為22050484發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦為24.2答 解 理想電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值,由題圖甲知電動勢的最大值22

VE=220VU=RE=209V,AT=0.02s1s100次,B

,錯誤;P=R=95

459.8 電流的有效值I=E=2.2A,發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦 為Qr=I2rt=2.22×5×1J=24.2J,D考點 對描述交變電流物理量的理 B.絲熔斷電CD.220V答 解析電容器擊穿電壓指電容器兩端允許加的電壓的最大值.通常說的交流電的電壓、電流2.(多選)已知某交變電流的瞬時值表達式為i=10sin10πt(A),則( A.交流電的頻率為5HzB10C10DN=100.1答案解析ω=2πff=5HzAi=10sin10πt(A)可知發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)值未知,故無法求出穿過線圈的磁通量的最大值,選項D錯誤.動勢的圖象如圖1所示.則( A100HzB100πrad/sC.t=0.01s時線框平面與中性面重合 解 ω=2π=

rad/s=100πrad/s,B正確;t=0.01s 此時磁通量最大,故線框平面與中性面重合,C22

V≈220V,D如圖2甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖乙中曲線a、b所示,則( t=0a、ba25b10答 線圈位于中性面時,磁通量最大,電動勢為零,A錯誤;轉(zhuǎn)速之比等于周期的反比,故該比值為3∶2,B錯誤;頻率為周期的倒數(shù),a的周期為0.04s,頻率為25Hz,C正確;E=Em=NBSωEa=15Vωb=2ωa

2V,D2 考點二3甲所示,調(diào)光臺燈是通過雙向可控硅電子器件來實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)燈的亮度的.現(xiàn)將220V的正弦交變電流上,經(jīng)過可控硅調(diào)節(jié)后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示(圖中曲線為正弦曲線的一部分),則此時電壓表的示數(shù)是()A.220 B.156 C.110 D.78答 24R解 雖然題圖乙所示電流不是正弦式交變電流,根據(jù)正弦式交變電流的圖象對稱性可知24R22

0開始的

=R2解得 V≈156V,故B正確2為() 2A. B. 答

2

解 多用測得的電壓值為有效值,根據(jù)電流的熱效應有

R

RT,得U2效=1UmC2 52A.3 5255答

解 設此交變電流的有效值為I,取一個周期研究,前半個周期的有效值為2A,后半2周期的有效值為 2

2 222AB2

A) 如圖6甲、乙、丙所示的是三個具有相同I0和周期T的交變電流,分別通過三個相同的 2B2倍2答 解 甲的有效值為:I=I0,由Q=I2Rt可知一個周期內(nèi)的發(fā)熱量為:Q1=1I02RT;乙前 00Q3=02 1 A、B、D考點 正弦式交流電有效值的理解和應在圖7所示電路中,A是熔斷電流為I0=2A的絲,電阻可不計,R是可變電阻,是e=2202sin314tV.為了不使絲熔斷,可變電阻的阻值應該大于()2 B.11022C.220 2答 解 電源電動勢的有效值為U=220

Ω=110ΩB 10.(多選)(2019·中原名校質(zhì)檢)如圖8甲為小型交流發(fā)電機的原理圖,發(fā)電機的矩形線外電路連接的定值電阻R=45Ω,電壓表為理想交流.則下列判斷正確的是()6.28t=02線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的最大電動勢為 22電壓表的示數(shù)為 2答 由題圖乙可知,線圈轉(zhuǎn)動的周期為T=6.28×10-2s,A項錯誤;由題圖乙可知,t=0時刻,磁通量為零,線圈平面與磁感線平行,B項正確;線圈中的最大電動勢× ×

VC2示數(shù)為U=E 2

V,D 1T時,線圈中感應電動勢的瞬時值為2V,則此交流電壓的22有效值為 2222答

B.2

D.2解 從中性面開始計時,線圈中感應電動勢瞬時值表達式e=Emsinωt=

2πt=1EsinT 2e=2VEm=4V22

V12.(2019·重慶市第一中學月考)92變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分),另一個通有大小為2

A在2s時間內(nèi)這兩個電阻產(chǎn)生的熱量相等,則圖中a的數(shù)值為 2A.32答

22(解 由于在2s時間內(nèi)這兩個電阻產(chǎn)生的熱量相等,則a)2R×1+22·R×1=(17(

a=3

2)13.(2019·鎮(zhèn)江市丹徒高級中學高二上學期期中)10abcd0.05共100匝,線圈電阻為1Ω,外接電阻R=9Ω,勻強磁場的磁感應強度 300r/min

答 (1)50

452 5250sin10πt (3) 解 (1)n=300r/min=5r/s,則轉(zhuǎn)動的角速度ω=2πn=10π感應電動勢的最大值

0.05×10πV=50e=Emsinωt=50sin 感應電動勢的有效值E=Em=

2 2 I=E=252A=522U=IR=52

29V=4522141110cm20cm1005Ωω=100πrad/sR=15Ω

3=

SS22

V的霓虹燈(R=15Ω)(1)120 (2)540 (3)75解

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