【河东教育】山西运城中学高中物理人教版选修1-1备课资料-3.3 交变电流（课件+教案+同步练习题，3份）

交变电流 同步练习 【典型例题】 【例1】一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为的交流电源上，它的发热功率是（ ） A、 B、 C、 D、 【解析】计算交流的发热功率，必须用有效值，即，而，所以，，故B答案正确。 【例2】图3是某交流发电机产生的交变电流的图像，根据图像可以判定（ ） A、此交变电流的周期为0.1s B、此交变电流的频率为5Hz C、将标有“12V、3W”的灯泡接在此交变电流上，灯泡可以正常发光 D、与图像上a点对应的时刻发电机中的线圈刚好转至中性面 【解析】由正弦函数图象可以得知，线框是由中性面开始转动的，所以D答案错。此图告诉我们，交变电流的周期是0.2s，频率，即A错B对。 12V、3W灯泡中12V是有效值，图12V为最大值，，通过以上分析，只有答案B正确。 【例3】如图所示为某正弦式电流的图象，求其峰值，周期和角频率，并写出该电流的瞬时值表达式 【解析】从图中可看出交流的周期T为 在时，电流为，而时线圈从中性面转过的角度为。由电流公式，得： ∴ ，而 故此电流的瞬时值表达式为： 【基础练习】 一、选择题 1、电流方向每秒改变50次的交变电流，它的周期和频率分别是 （ ） A、0.04s,25Hz B、0.08s,25Hz C、0.04s,50Hz D、0.08s,50Hz 2、如图所示，正弦式交变电压U的最大值为311V，负载电阻R=440Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和电流表的读数分别为 （ ） A、311V，0.707A B、220V,0.5A C、311V,0.707A D、220V,0.707A 3、两只阻值相同的电阻分别通以正弦式交变电流和方形交变电流，如图所示，若它们的电流最大值相等，则两只电阻产生的热功率之比为（ ） A、1∶4 B、1∶2 C、1∶1 D、2∶1 4、边长为a的正方形线框，其电阻为R，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO`轴匀速转动，如图所示，每秒转数为n，当线圈平面平行于磁感线时开始计时（ ） A、线框中产生的感应电动势的瞬时值为2πBa2ncos（2πnt） B、线框中产生的感应电动势的最大值为πBa2n C、线框中产生的感应电流的有效值为2πBa2n /R D、线框中感应电流的周期为1/n 5、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电流瞬时值表达式为：，则（ ） A、此交流的频率为50Hz B、此交流的峰值为10A C、用交流电流表测此电流，示数为10A D、用交流电流表测此电流，示数为14.1A 6、一个矩形线圈匝数为100匝，线圈面积为，在的匀强磁场中以的角速度绕垂直于磁感线的轴匀速转动，开始时，线圈平面与磁感线平行，则（ ） A、电动势的有效值为 B、时的电动势 C、时，电动势 D、时，电动势为零 二、填空题 7、某线圈在匀强磁场中转动所产生的电动势变化规律为e=εsinωt，保持其它条件不变，使该线圈的转速和匝数同时增加一倍，则此时所产生的电动势的瞬时表达式 。 8、一正弦式电流u＝10sin314t，其有效值为______，频率为______，接上R=10Ω电阻后，一周期内产生的热量为______。 9、如图所示，在第一个周期时间内，线圈转到中性面的时刻为______末，此时穿过线圈的磁通量______（填最大，最小或零．下同），流过线圈的电流为______．在0.02s末时刻，线圈在磁场中的位置是_____________． 三、计算题 10、一台发电机产生的按正弦规律变化的电动势的峰值为400V，线圈匀速转动的角速度为314rad/s，今将该发电机与只含电阻的负载组成的闭合电路的总电阻为 。试写出该电流的瞬时值表达式并求出该电路所消耗的交流电功率。 11、边长为a的正方形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中，以一条边为轴匀速转动，角速度为ω，转动轴与磁场方向垂直，若线圈电阻为R，则从图中所示线圈平面与磁场方向平行的位置转过90°角的过程中，在线圈中产生的热量是多少？ 12、交流发电机电枢电阻为2欧，感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt（V），给电阻R=8Ω的用电器供电，则 （1）通过用电器的电流为多少？ （2）电源输出功率和发电总功率为多少？ （3）发电机输出端电压为多少？ 【能力提升】 1、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中