18-19 課時(shí)分層作業(yè)8 描述交變電流的物理量

課時(shí)分層作業(yè)(八)［基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練］(時(shí)間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．下列提到的交流電，不是指有效值的是()交流電壓表的讀數(shù)B.保險(xiǎn)絲熔斷電流C.電容器擊穿電壓D.220V交流電壓【解析】電容器擊穿電壓指電容器兩端能承受的電壓的最大值．【答案】C2．下列關(guān)于交變電流的說(shuō)法正確的是()若交變電流的峰值為5A,則它的最小值為一5A用交流電流表測(cè)交變電流時(shí)，指針來(lái)回?cái)[動(dòng)我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交變電流頻率為50Hz,故電流方向每秒改變100次正弦交變電流i=20sin10nt(A)的峰值為20A,頻率為100Hz【解析】電流的負(fù)值表示電流方向與規(guī)定正方向相反，不表示大小，A項(xiàng)錯(cuò)誤;交流電流表測(cè)交變電流時(shí)，指針不會(huì)來(lái)回?cái)[動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用的交變電流，周期為0.02s，交流電方向一個(gè)周期改變兩次，所以每秒改變100次，C項(xiàng)正確；由co=2nf,得正弦交變電流i二20sin10nt(A)的頻率為5Hz,D項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】C3．(多選)如圖5-2-8甲所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)圖象如圖乙中曲線a、b所示,則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57272101】

甲乙

圖5-2-8A.兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2:3第1頁(yè)第第頁(yè)Em⑵1Em⑵1mR+r，代入數(shù)據(jù)得匸爲(wèi)A二2A.因?yàn)槭钦沂浇蛔冸娏鳎噪娏鞅碜x數(shù)即有效值A(chǔ)~1.41A.(3)P二I2R二(72)2X9.9W二19.8W.答案】(1)20V(2)1.41A(3)19.8W［能力提升練］

(時(shí)間：25分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)如圖5-2-12所示，實(shí)驗(yàn)室中有一臺(tái)手搖交流發(fā)電機(jī)，內(nèi)阻r=1.0Q，外接R=9.00的電阻.閉合開關(guān)S,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e=10\/2sin10nt(V)，貝肚)【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57272102】圖5-2-12該交變電流的頻率為10Hz該電動(dòng)勢(shì)的有效值為1^.''2V外接電阻R所消耗的電功率為10W電路中理想交流電流表宀的示數(shù)為1.0A【解析】由產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)可知，該交變電流的頻率為5Hz，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該電動(dòng)勢(shì)的有效值為E二10V,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電路中交流電流表的示數(shù)為電流的有效值，為I二旦=1.0A,選項(xiàng)D正確；外接電阻R所消耗的電功率為P二I2RR+r=9W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.【答案】D一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，周期為T.從中性面開始計(jì)時(shí)，當(dāng)F^T時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為2V，則此交變電流的有效值為()A.2辺VB.2VC.\/2VD.亨V

【解析】先用代入法求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值:由e=Emsin得2V=Emsin佯X12），由此得Em=4V，因此有效值為2“、.遼V，選項(xiàng)A正確?【答案】A3．匝數(shù)為100的線圈通有如圖5-2-13所示的交變電流（圖中曲線為余弦曲線的一部分），單匝線圈電阻r=0.02Q,則在0?10s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為（）圖5-2-13A．80JB．85JC．90JD．125J【解析】由交變電流的有效值定義知打2AK/+（2A）2R?2=，2RT,該交變電流的有效值1二乎A，線圈的總電阻R總=100X0.02。二2。，由Q=I2R總t得Q=85J,選項(xiàng)B正確.【答案】B4.如圖5-2-14所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的單匝純電阻矩形線圈的周期為T,轉(zhuǎn)軸O]O2垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2Q.從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)的感應(yīng)電流為1A.下列說(shuō)法正確的是（）圖5-2-14線圈消耗的電功率為1W線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A2n任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e=2\：'2cos亍t（V）任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為O=〒sintt（Wb）【解析】從垂直中性面開始其瞬時(shí)表達(dá)式為i=Imcos0，則電流的最大值Im=Co%=2A；線圈消耗的電功率p=I2r=庫(kù)/Jr=4W,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；有效值=Imr=2X2V==Imr=2X2V=4Vm意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=Emcosm2n2n亍t=4cos亍t（V），選項(xiàng)C錯(cuò)誤；任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量①=BSsinyt,根據(jù)公式Em二NBS?得BS二罷，。二2Tsin亍t(Wb)，選項(xiàng)D正確.【答案】D5．(多選)如圖5-2-15是某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電流的圖象，根據(jù)圖象可以判定()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57272103】圖5-2-15此交變電流的頻率為5Hz該交變電流的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=12sin10nt(V)將標(biāo)有“12V3W”的燈泡接在此交流電源上，燈泡可以正常發(fā)光圖象上對(duì)應(yīng)的0.1s時(shí)刻，發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面【解析】由題圖象可知，交變電流的周期T二0.2s,交變電壓的最大值Um=12V，所以此交變電流的頻率f二*5Hz，角速度①二卑二10兀rad/s，交變電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式u二Ufin二12sin10nt(V)，選項(xiàng)A、B均正確；標(biāo)有“12V3W”的燈泡正常發(fā)光時(shí)其兩端電壓的有效值為12V而交變電壓有效值U=Um二6子V，所以燈泡不能正常發(fā)光，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；題圖象上對(duì)應(yīng)的0.1s時(shí)刻，交變電壓瞬時(shí)值為零，穿過(guò)發(fā)電機(jī)中的線圈的磁通量最大，發(fā)電機(jī)中的線圈剛好轉(zhuǎn)至中性面，選項(xiàng)D正確.【答案】ABD6.如圖5-2-16所示電路中，電源電壓u=311sin100ntV,A、B間接有“220V440W”的電暖寶、“220V220W”的抽油煙機(jī)、交流電壓表及保險(xiǎn)絲.下列說(shuō)法正確的是()圖5-2-16交流電壓表的示數(shù)為311V電路要正常工作，保險(xiǎn)絲的額定電流不能小于A電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍1min內(nèi)抽油煙機(jī)消耗的電能為1.32X104J【解析】由u=311sin100nt(V)可知，交變電壓的有效值為220V，故交流電壓表的示數(shù)為220V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由兩用電器的額定功率為660W,根據(jù)P二UI可知，保險(xiǎn)絲的額定電流應(yīng)不小于3A，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因抽油煙機(jī)220W包括熱功率及機(jī)械功率，故電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機(jī)發(fā)熱功率的2倍還要多，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)W=Pt可得1min內(nèi)抽油煙機(jī)消耗的電能為1.32X104J,選項(xiàng)D正確．【答案】D二、非選擇題(14分)7.如圖5-2-17所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)阻r=30、面積S=0.02m2的半圓形導(dǎo)線框可繞00、軸旋轉(zhuǎn).已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5n2T.若線框以e=100nrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過(guò)電刷給“6V12W”的小燈泡供電，則：圖5-2-17若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；從圖示位置開始，線框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？由題所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡實(shí)際功率為多大？【解析】(1)線框轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em二BS"10\/2V,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e二Emcoset二10-J2cos100nt(V).(2)線框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)~E_A?_2BS?,At