2015-2016學(xué)年高中物理5.2描述交變電流的物理量課時(shí)作業(yè)新人教版選修3-

.理量1．交變電流完成一次周期性變化的______稱為交變電流的周期．交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的______叫做它的頻率,周期和頻率互為__________即________或________．2．讓交流與恒定電流分別通過(guò)______的電阻,如果在交流的一個(gè)______內(nèi)它們產(chǎn)生的3．正弦式交變電流的峰值和有效值的關(guān)系為________,____________A．T＝0.01sB．T＝0.02sC．f＝100HzD．f＝50Hz5．一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖1所示,則<>A率是4πHz2是一個(gè)正弦式交變電流的圖象,下列說(shuō)法正確的是<>知識(shí)點(diǎn)一交變電流的周期和頻率．某交變電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖3所示,則此交變電流的頻率為________Hz.線圈度是________rad/s.若將此電壓加在10μF的電容器上,則電容器的耐壓值不應(yīng)小于________V.e0錯(cuò)誤!sin100πtV,它的周期是________,____,在1s內(nèi)電流的方向改變________次,電壓最大值為________．知識(shí)點(diǎn)二交變電流的峰值和有效值3．關(guān)于交變電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值U和最大值Um,下列說(shuō)法中正確的是<>mmB．只有正<余>弦交變電流才具有U＝錯(cuò)誤!的關(guān)系.A．A．通過(guò)R的電流有效值是1.2A1B．R兩端的電壓有效值是6V12.D．交流電壓表和交流電流表測(cè)的都是最大值4．電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D4<a>方式連接,R1＝10Ω,R2＝20通過(guò)電阻R的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如圖<b>所示．則<2>C．通過(guò)R的電流最大值是1.2錯(cuò)誤!A2[方法技巧練]一、有效值的計(jì)算方法二、瞬時(shí)值、最大值、有效值與平均值應(yīng)用的技巧R焦耳熱Q.8．在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,有一正方形閉合線圈繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),..驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率．<2>轉(zhuǎn)至線圈平面與中性面的夾角為30°時(shí),線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的大<3>線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成30°夾角的過(guò)程中,通過(guò)線圈橫截面的電荷量．1．下面關(guān)于交變電流的說(shuō)法中正確的是<>A．交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的峰值B．用交流電流表和交流電壓表測(cè)定的數(shù)值是交變電流的瞬時(shí)值C．給定的交變電流數(shù)值,在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下都是指有效值D．跟交變電流有相同的熱效應(yīng)的恒定電流的數(shù)值是交變電流的有效值2．圖8表示兩種電壓的波形,其中圖甲表示電壓按正弦規(guī)律變化,下列說(shuō)法正確的是<>A．圖甲表示交流電,圖乙表示直流電BVD．以上說(shuō)法都不對(duì),由圖可知<>一個(gè)交流電源上,它在2ts內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則這一交流電源的電壓的最大值和有效值分別是<>5．將阻值為5Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上,電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如..B．通過(guò)電阻的電流為錯(cuò)誤!AD．用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5V6．一個(gè)矩形線框的面積為S,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,從線圈平面與磁場(chǎng)垂直SC．燈泡實(shí)際消耗的功率為484WD．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J源．交流電源的內(nèi)電阻不計(jì),其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e＝220錯(cuò)誤!sin314tV．為了不使保險(xiǎn)絲熔斷,可變電阻的阻值應(yīng)該大于<>A．110錯(cuò)誤!ΩB．110ΩC．220ΩD．220錯(cuò)誤!Ω0V、50Hz的正弦交變電源上,這個(gè)電子器件將<>A通D0.005s題號(hào)123456789答案UsintV的交變電源上,煮開同一壺水需時(shí)間________；若接到另一交流電源上,需要時(shí)間為錯(cuò)誤!,那么這個(gè)交流電源的最大值為________．11．某交流電的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖13所示,此交流電的頻率為________,若將..為________．<1>轉(zhuǎn)動(dòng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值．<2>電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)．課前預(yù)習(xí)練1．時(shí)間次數(shù)倒數(shù)T＝錯(cuò)誤!f＝錯(cuò)誤!2．相同周期熱量3．I＝錯(cuò)誤!U＝錯(cuò)誤!BDm課堂探究練1．50100π200..00πrad/s,所以周期T＝錯(cuò)誤!＝0.02s；由公式f＝錯(cuò)誤!得f＝50Hz；一個(gè)周期內(nèi)電流.解析由圖象可知此正弦交變電壓的峰值U＝200V,周期T＝0.02s,頻率f＝錯(cuò)誤!＝mm2．0.02s50Hz100220錯(cuò)誤!Vm達(dá)式e＝220錯(cuò)誤!sin100πtV可得U＝220錯(cuò)誤!V,ω＝m點(diǎn)評(píng)交變電流在一個(gè)周期內(nèi),電流的方向改變兩次．B點(diǎn)評(píng)交變電流的峰值I或U是它能達(dá)到的最大數(shù)值．正<余>弦交變電流的有效值I、mmU與峰值Im、Um之間的關(guān)系為：I＝錯(cuò)誤!,U＝錯(cuò)誤!.4．B[R與R串聯(lián),所以R與R中的電流變化情況應(yīng)相同．從圖象可以看出,交變電流1212中電流最大值為0.6錯(cuò)誤!A,電流有效值為：I＝錯(cuò)誤!＝0.6A,R兩端的電壓有效值為U＝12mm2點(diǎn)評(píng)在純電阻電路中,若電源為交流電源,歐姆定律仍然適用,公式I＝錯(cuò)誤!中I、U5.錯(cuò)誤!I00解得I＝錯(cuò)誤!I0方法總結(jié)只有正弦<或余弦>式交流電的有效值才是最大值的錯(cuò)誤!,對(duì)于其他形式的交變電流要緊扣有效值的定義列方程計(jì)算有效值,時(shí)間一般取一個(gè)周期．6．2錯(cuò)誤!V解析假設(shè)讓一直流電壓U和題圖所示的交流電壓分別通過(guò)同一電阻,交流電在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q＝2錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!·錯(cuò)誤!＋錯(cuò)誤!·錯(cuò)誤!.直流電在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的1熱量Q＝錯(cuò)誤!·T.由交流電有效值的定義,得Q＝Q,即錯(cuò)誤!·錯(cuò)誤!＋錯(cuò)誤!·錯(cuò)誤!＝方法總結(jié)有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的<計(jì)算時(shí)要取一個(gè)完整周期的時(shí)間>,而不是簡(jiǎn)單的對(duì)電壓求平均<錯(cuò)解U＝錯(cuò)誤!V＝6V>．7．<1>錯(cuò)誤!<2>錯(cuò)誤!產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為錯(cuò)誤!＝n錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!nBωS平均電流為錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!<2>該過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱的錯(cuò)誤!,Q＝錯(cuò)誤!I2RT＝錯(cuò)誤!<錯(cuò)誤!>2R錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!方法總結(jié)有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的,而交變電流的平均值是交變電流中各物理量<e,i,u>對(duì)時(shí)間的平均值,如平均電動(dòng)勢(shì)錯(cuò)誤!＝n錯(cuò)誤!,平均值的大小與Δt的取值有導(dǎo)體的電荷量時(shí),只能用交變電流的平均值．8．<1>1.97×104W<2>31.4A<3>0.027C解析<1>線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值m感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為U＝錯(cuò)誤!＝314錯(cuò)誤!V.m外界驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率與線圈中交變電流的功率相等,P＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!W＝外.112＝<錯(cuò)誤!>2R×0.2＋<錯(cuò)誤!>2R×0.1.1.97×104W.<2>線圈轉(zhuǎn)到與中性面成30°角時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e＝Esin30°V＝314V,交變m電流的瞬時(shí)值i＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!A＝31.4A.<3>在線圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)30°角的過(guò)程中,線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)錯(cuò)誤!＝n錯(cuò)誤!,n錯(cuò)誤!＝n錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!C≈0.027C方法總結(jié)正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)的最大值E＝nBSω.有效值U＝錯(cuò)誤!,用在計(jì)算有關(guān)電m流熱效應(yīng)問(wèn)題中．瞬時(shí)值是指在某一時(shí)刻或某一位置線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),可直接用公式em＝n錯(cuò)誤!用在計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量的問(wèn)題中．＝n錯(cuò)誤!用在計(jì)算通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量的問(wèn)題中．課后鞏固練2．D[只要電流的方向發(fā)生變化,就叫做交流電,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；兩種電壓的有效值3．BD[根據(jù)圖象可知該交變電流的最大值為100V,周期為4×10－2s,所以頻率為25Hz.]4．B[電熱器接在直流電源上時(shí),有Q＝錯(cuò)誤!t＝錯(cuò)誤!t.電熱器接在交流電源上時(shí),有Q＝錯(cuò)誤!·2t.故錯(cuò)誤!t＝2t錯(cuò)誤!,則U＝錯(cuò)誤!V＝5錯(cuò)誤!V,U＝錯(cuò)誤!U＝10V,所以選項(xiàng)m5．C[由周期與頻率的關(guān)系f＝錯(cuò)誤!知,f＝錯(cuò)誤!Hz＝25Hz；電動(dòng)勢(shì)的有效值U＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!V＝錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!V,通過(guò)電阻的電流I＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!A,電阻消耗的電功率m正確；因?yàn)門＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!,所以錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!＝錯(cuò)誤!＝4nBS,C錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)mm7．D[由電動(dòng)勢(shì)的圖象知,其最大值為220錯(cuò)誤!V,故有效值為220V,電壓表測(cè)量的BPIR×95W＝459.8W,C錯(cuò)；發(fā)電機(jī)內(nèi)阻每秒產(chǎn)生的熱量Q＝I2rt9．CD["100V,50Hz"的正弦交變電源,其電壓的最大值為100錯(cuò)誤!V,當(dāng)電壓的瞬tV11．25Hz24.2W值是220V,有效值是錯(cuò)誤!V,所以用電器的額定功率為P＝錯(cuò)誤!＝24.2W解析設(shè)非正弦交變電流的有效值為I′,直流電的電流強(qiáng)度為I,讓非正弦交變電流和直流電分別通過(guò)同一電阻<阻值為R>,在一周期<T＝0.3