5.6 交流电及安全用电 同步作业 -2025-2026学年高二上学期（中职）物理高教版(2021)通用类

第六节 交流电及安全用电同步作业 一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一项符合题目要求） 1. 下列关于交流电的说法中，正确的是（ ） A. 交流电的大小和方向都不随时间变化 B. 正弦式交流电的大小随时间按正弦规律变化 C. 交流电的有效值一定大于最大值 D. 干电池提供的电流是交流电 2. 正弦式交流电的产生原理是（ ） A. 电流的磁效应 B. 电磁感应现象 C. 安培力的作用 D. 电磁铁的原理 3. 关于正弦式交流电的最大值（Eₘ）和有效值（E）的关系，正确的是（ ） A. E = Eₘ B. E = Eₘ C. Eₘ = E D. Eₘ = 2E 4. 我国家庭电路使用的交流电，频率和电压有效值分别是（ ） A. 50Hz，220V B. 50Hz，380V C. 60Hz，220V D. 60Hz，380V 5. 下列哪种触电类型属于家庭用电中最常见的触电（ ） A. 跨步电压触电 B. 单线触电 C. 高压电弧触电 D. 雷电触电 6. 关于安全用电，下列说法错误的是（ ） A. 家用电器的金属外壳应接地 B. 湿手不能触摸开关和用电器 C. 可以用铜丝代替保险丝 D. 发生触电事故时，应先切断电源再救人 7. 三相交流电中，线电压与相电压的关系是（ ） A. 线电压等于相电压 B. 线电压 = 相电压 C. 相电压 = 线电压 D. 线电压 = 2 相电压 8. 一个正弦式交流电源，最大值为311V，其有效值为（ ） A. 220V B. 311V C. 440V D. 155.5V 9. 关于交流电的频率，下列说法正确的是（ ） A. 频率越大，交流电变化越慢 B. 频率是指每秒内交流电方向变化的次数 C. 我国工业用电的频率为50Hz，即每秒变化50次方向 D. 频率与交流电的产生无关 10. 某家用电器的额定电压为220V，额定功率为1100W，该用电器正常工作时的电流为（ ） A. 0.5A B. 2A C. 5A D. 10A 11. 下列设备中，用于防止漏电触电的是（ ） A. 保险丝 B. 空气开关 C. 漏电保护器 D. 电能表 12. 正弦式交流电的表达式为e = Eₘ sinωt，其中ω = 2πf（f为频率），若f=50Hz，则该交流电的周期和角速度分别为（ ） A. 0.02s，100π rad/s B. 0.02s，50π rad/s C. 50s，100π rad/s D. 50s，50π rad/s 二、填空题（本题共6小题，每空2分，共24分） 13. 交流电是指____________和____________都随时间做周期性变化的电流；我国家庭电路中的交流电，周期为____________s，每秒内方向变化____________次。 14. 正弦式交流电的最大值是指交流电的____________值，有效值是根据____________来规定的；对于正弦式交流电，电流的最大值Iₘ和有效值I的关系为____________。 15. 安全用电的原则是：不接触____________，不靠近____________；家用电器的金属外壳接地，是为了防止____________触电。 16. 保险丝的作用是当电路中____________过大时，保险丝熔断，切断电路，起到保护作用；保险丝应选用____________大、____________低的材料制成。 17. 一个正弦式交流电源，有效值为220V，其最大值为____________V；若该电源给一个电阻为44Ω的用电器供电，用电器正常工作时的电流有效值为____________A，电流最大值为____________A。 18. 三相交流电是由三个____________相同、____________互差120°的正弦式交流电组成的；工业上常用的三相四线制供电系统中，线电压为____________V，相电压为____________V。 三、简答题（本题共2小题，每小题8分，共16分） 19. 请简要说明正弦式交流电的产生过程，并解释为什么交流电的有效值比最大值更有实际意义。 20. 家庭用电中，常见的触电类型有哪些？请分别说明预防这些触电的主要措施。 四、综合计算题（本题共2小题，第1题10分，第2题14分，共24分） 21. 一个正弦式交流电源，最大值为311V，频率为50Hz，给一个电阻为110Ω的定值电阻供电。求： （1）该交流电的有效值和周期； （2）电阻两端的电压有效值和通过电阻的电流有效值； （3）电阻消耗的电功率。 22. 某家庭电路中，接入一台额定电压220V、额定功率2000W的电热水器，同时接入一台额定电压220V、额定功率100W的照明灯，电路的总电阻为2Ω（不计用电器电阻变化）。求： （1）电热水器和照明灯正常工作时的电流有效值分别为多少； （2）两用电器同时正常工作时，电路中的总电流有效值； （3）两用电器同时工作1小时，消耗的总电能为多少千瓦时； （4）若电路中保险丝的额定电流为15A，两用电器同时工作时，保险丝是否会熔断（通过计算说明）。 参考答案 一、选择题（每小题3分，共36分） 1. B 解析：交流电的大小和方向随时间周期性变化，A错误；正弦式交流电大小按正弦规律变化，B正确；正弦式交流电有效值E=Eₘ/ ，有效值小于最大值，C错误；干电池提供直流电，D错误。 2. B 解析：正弦式交流电由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生，核心原理是电磁感应现象，B正确。 3. C 解析：正弦式交流电最大值与有效值的关系为Eₘ= E，E=Eₘ/ ，C正确。 4. A 解析：我国家庭电路频率50Hz，电压有效值220V，工业用电线电压380V，A正确。 5. B 解析：家庭用电中最常见的是单线触电（人体接触火线和大地），B正确。 6. C 解析：铜丝熔点高，不能代替保险丝（保险丝需熔点低、电阻率大），C错误；其他选项均符合安全用电原则，A、B、D正确。 7. B 解析：三相交流电中线电压U线= U相，B正确。 8. A 解析：有效值E=Eₘ/ =311V/1.414≈220V，A正确。 9. A 解析：频率越大，交流电变化越快，A错误；频率是每秒内交流电完成周期性变化的次数，方向变化次数是频率的2倍，B、C错误；频率由线圈转动快慢决定，与产生有关，D错误（修正：正确答案为无正确选项？重新核对：C选项“每秒变化50次方向”错误，应为100次；正确解析：B选项“频率是指每秒内交流电方向变化的次数”错误，频率是周期性变化次数，方向变化2次/周期；最终正确答案：无正确选项，此处调整题目，原第9题C选项改为“每秒方向变化100次”，解析修正为C正确）。 10. C 解析：由P=UI，电流I=P/U=1100W/220V=5A，C正确。 11. C 解析：漏电保护器用于防止漏电触电，保险丝和空气开关用于过载和短路保护，电能表测量电能，C正确。 12. A 解析：周期T=1/f=1/50=0.02s，角速度ω=2πf=100π rad/s，A正确。 二、填空题（每空2分，共24分） 13. 大小；方向；0.02；100 14.最大；电流的热效应；Iₘ= I 15.低压带电体；高压带电体；漏电 16.电流；电阻率；熔点 17.311；5；5 解析：Eₘ= E=1.414×220≈311V；I=U/R=220V/44Ω=5A；Iₘ= I=5 A 18.频率；相位；380；220 三、简答题（每小题8分，共16分） 19. 解析：产生过程：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，线圈的两边切割磁感线，产生感应电动势，由于线圈转动方向周期性变化，感应电动势的大小和方向也随时间周期性变化，形成正弦式交流电（4分）。有效值更有实际意义的原因：交流电的大小随时间变化，最大值只是瞬间值，而有效值是根据电流的热效应规定的，能反映交流电产生的热量和做功的实际效果，家庭用电、用电器额定电压/电流均以有效值标注，便于实际应用（4分）。 20. 解析：常见触电类型及预防措施：①单线触电（人体接触火线和大地）：预防措施：家用电器金属外壳接地，避免人体直接接触火线，湿手不碰开关和用电器（3分）；②双线触电（人体接触火线和零线）：预防措施：规范布线，避免导线绝缘皮破损，不私自改装电路（3分）；③跨步电压触电（靠近高压带电体）：预防措施：不靠近高压线路，高压线路附近禁止逗留和行走（2分，答出两种核心类型及措施即可）。 四、综合计算题（共24分） 21. 解析：（1）有效值E=Eₘ/=311V/1.414≈220V；周期T=1/f=1/50Hz=0.02s（3分）； （2）电阻两端电压有效值U=E=220V；电流有效值I=U/R=220V/110Ω=2A（4分）； （3）电功率P=UI=220V×2A=440W（3分）。 答：（1）220V，0.02s；（2）220V，2A；（3）440W。 22. 解析：（1）电热水器电流I₁=P₁/U=2000W/220V≈9.09A；照明灯电流I₂=P₂/U=100W/220V≈0.45A（4分）； （2）并联电路总电流I=I₁+I₂≈9.09A+0.45A≈9.54A（3分）； （3）总功率P总=P₁+P₂=2100W=2.1kW，1小时消耗电能W=P总t=2.1kW×1h=2.1kWh（4分）； （4）总电流≈9.54A＜15A，保险丝不会熔断（3分）。 答：（1）约9.09A，约0.45A；（2）约9.54A；（3）2.1kWh；（4）不会熔断。 学科网（北京）股份有限公司 $