5.2 描述交变电流的物理量—人教版高中物理选修3-2 讲义（机构用 ）.doc

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1、2描述交变电流的物理量对点训练知识点一交变电流的周期和频率1.（多选）某小型发电机产生的交变电动势为.对此电动势，下列表述正确的有（ ）A.最大值是B.频率是C.有效值是D.周期是2.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图L5-2-1所示，则（ ）图L5-2-1A.交流电的频率是B.当时，线圈平面与磁感线垂直C.当时，e有最大值D.交流电的周期是知识点二峰值和有效值3.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图L5-2-2所示，此线圈与一个的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻。下列说法正确的是（ ）图L5-2-2A.交

2、变电流的周期为B.交变电流的频率为C.交变电流的有效值为D.交变电流的最大值为4.通过一阻值的电阻的交变电流如图L5-2-3所示，其周期为1s.电阻两端电压的有效值为（ ）图L5-2-3A.B.C.D.5.（多选）图L5-2-4中的甲、乙两图分别表示两个交变电压，比较这两个交变电压，它们具有相同的（ ）图L5-2-4A.有效值B.频率C.最大值D.均不一样6. 已知某电阻元件在正常工作时，通过它的电流按如图L5-2-5所示的规律变化.若这个电阻元件与一个多用电表（已调至交流电流挡）串联，则多用电表的读数为（ ）图L5-2-5A.B.C.D.知识点三交变电流的平均值和有效值的区别7.如图L5-2

3、-6所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=_.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=_.图L5-2-68.如图L5-2-7所示，实验室一台手摇交流发电机的内阻，外接的电阻.闭合开关S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势的瞬时值表达式为，则（ ）图L5-2-7A.该交变电流的频率为B.该电动势的有效值为C.外接电阻R所消耗的电功率为D.电路中理想交流电流表A的示数为9.2017安徽安庆一中期末一个匝数为100匝、电阻为的闭合线圈处于某

4、一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面.从某时刻起穿过线圈的磁通量按图L5-2-8所示规律变化，则线圈中产生的交变电流有效值为（ ）图L5-2-8A.B.C.D.10.电阻、与交流电源按照图L5-2-9甲所示的方式连接，.合上开关S后，通过电阻的交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则（ ）图L5-2-9A.通过的电流有效值是B.两端的电压有效值是C.通过的电流最大值是D.两端的电压最大值是11.（多选）图L5-2-10甲是小型交流发电机的示意图，两正对磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随

5、时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（ ）图L5-2-10A.电流表的示数为B.线圈转动的角速度为C.时线圈平面与磁场方向平行D.时电阻R中电流的方向自右向左12.如图L5-2-11甲所示，标有“”的灯泡和标有“”的电容器并联到交流电源上，V为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关.下列判断正确的是（ ）图L5-2-11A.时刻，V的示数为零B.灯泡恰好正常发光C.电容器不可能被击穿D.V的示数保持不变13.（多选）实验室里的交流发电机可简化为如图L5-2-12所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动.今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让

6、线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V.已知，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）图L5-2-12A.线圈位于图示位置时，线圈中的瞬时电流为零B.从中性面开始计时，线圈中电流瞬时值表达式为C.流过电阻R的电流每秒钟方向改变50次D.电阻R上的热功率等于20W习题课：交变电流的产生及描述对点训练知识点一交变电流瞬时值表达式的应用1.标有“”字样的电容器能接人下面那个电路中使用（ ）A.的交流电路中B.220V的照明电路中C.的交流电路中D.380V的照明电路中知识点二交变电流的图像2.某交流发电机线圈电阻为，给灯泡提供如图LX-4-1所示的正弦式交变电流，下列说法中正确的是（ ）图LX-

7、4-1A.交变电流的频率为0.02HzB.交变电流的瞬时值表达式为C.当时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D.发电机线圈产生的热功率为5W知识点三交变电流有效值的计算3.2017河北武邑中学月考图LX-4-2甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈的匝数匝、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻，与R并联的交流电压表为理想电表。在时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化.求：图LX-4-2（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）电路中交流电压表的示数.知识点四交变电流的“四值”4.如图LX-4

8、-3所示，在匀强磁场中有一个内阻、面积的半圆形导线框可绕轴旋转，轴垂直于磁场方向，已知匀强磁场的磁感应强度.若线框以的角速度匀速转动，且通过电刷给“”的小灯泡供电，灯泡电阻保持不变，则：图LX-4-3（1）若从图示位置开始计时，求线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）从图示位置开始，线框转过90角的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？（3）由题目所给的已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？若不能，则小灯泡的实际功率为多大？综合拓展5.风速仪的简易装置示意图如图LX-4-4甲所示。在风力作用下，风杯带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈中的感应电流随风速的变化

9、而变化.风速为时，测得线圈中的感应电流随时间变化的关系如图乙所示；若风速变为，且，则感应电流的峰值、周期T和感应电动势的有效值E的变化情况是（ ）图LX-4-4A.变大，T变小B.变大，T不变C.变小，T变小D.不变，E变大6.将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，边长为，它在磁感应强度为B、方向如图LX-4-5所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡，小灯泡正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，则灯泡的电阻应为（ ）图LX-4-5A.B.C.D.7.如图LX-4-6所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为

10、R、半径为L、圆心角为45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度匀速转动（O轴位于磁场边界）.则线框内产生的感应电流的有效值为（ ）图LX-4-6A.B.C.D.8.（多选）如图LX-4-7甲所示，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乙中曲线a、b所示，则（ ）图LX-4-7A.两次t=0时刻线圈的磁通量均为零B.曲线a、b对应的线圈转速之比为C.曲线a表示的交变电动势频率为25HzD.曲线b表示的交变电动势有效值为10V9.如图LX-4-8所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度为.当线圈以300r/min的转速绕垂直磁场方向的轴匀速转动时，求：图LX-4-8（1）线圈中感应电动势的最大值和有效值；（2）电路中交流电压表和电流表的示数；（3）线圈从图示位置转过90的过程中通过电阻R的电荷量.答案：1. CD2. BD3. C4. B5. BC6. C7. D8. B9. B10. AC11. B12. BC习题课答案：1. A2. D3. (1) 200v(2) 127 v4.5. A 6. B7. D8. BC