18-19 課時分層作業(yè)8 描述交變電流的物理量

課時分層作業(yè)(八)［基礎達標練］(時間：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B.保險絲熔斷電流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．下列關于交變電流的說法正確的是()若交變電流的峰值為5A,則它的最小值為一5A用交流電流表測交變電流時，指針來回擺動我國工農業(yè)生產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】電流的負值表示電流方向與規(guī)定正方向相反，不表示大小，A項錯誤;交流電流表測交變電流時，指針不會來回擺動，B項錯誤；我國工農業(yè)生產和生活用的交變電流，周期為0.02s，交流電方向一個周期改變兩次，所以每秒改變100次，C項正確；由co=2nf,得正弦交變電流i二20sin10nt(A)的頻率為5Hz,D項錯誤．【答案】C3．(多選)如圖5-2-8甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速,繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產生的交變電動勢圖象如圖乙中曲線a、b所示,則()【導學號：57272101】

甲乙

圖5-2-8A.兩次t=0時刻線圈平面均與中性面重合B.曲線a、b對應的線圈轉速之比為2:3第1頁第第頁Em⑵1Em⑵1mR+r，代入數據得匸爲A二2A.因為是正弦式交變電流，所以電流表讀數即有效值A~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，實驗室中有一臺手搖交流發(fā)電機，內阻r=1.0Q，外接R=9.00的電阻.閉合開關S,當發(fā)電機轉子以某一轉速勻速轉動時，產生的電動勢e=10\/2sin10nt(V)，貝肚)【導學號：57272102】圖5-2-12該交變電流的頻率為10Hz該電動勢的有效值為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為1.0A【解析】由產生的電動勢可知，該交變電流的頻率為5Hz，選項A錯誤；該電動勢的有效值為E二10V,選項B錯誤；電路中交流電流表的示數為電流的有效值，為I二旦=1.0A,選項D正確；外接電阻R所消耗的電功率為P二I2RR+r=9W,選項C錯誤.【答案】D一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，周期為T.從中性面開始計時，當F^T時，線圈中感應電動勢的瞬時值為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電動勢的最大值:由e=Emsin得2V=Emsin佯X12），由此得Em=4V，因此有效值為2“、.遼V，選項A正確?【答案】A3．匝數為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內線圈產生的焦耳熱為（）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B正確.【答案】B4.如圖5-2-14所示，在勻強磁場中勻速轉動的單匝純電阻矩形線圈的周期為T,轉軸O]O2垂直于磁場方向，線圈電阻為2Q.從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉過60°時的感應電流為1A.下列說法正確的是（）圖5-2-14線圈消耗的電功率為1W線圈中感應電流的有效值為2A2n任意時刻線圈中的感應電動勢為e=2\：'2cos亍t（V）任意時刻穿過線圈的磁通量為O=〒sintt（Wb）【解析】從垂直中性面開始其瞬時表達式為i=Imcos0，則電流的最大值Im=Co%=2A；線圈消耗的電功率p=I2r=庫/Jr=4W,選項A錯誤；有效值=Imr=2X2V==Imr=2X2V=4Vm意時刻線圈中的感應電動勢e意時刻線圈中的感應電動勢e=Emcosm2n2n亍t=4cos亍t（V），選項C錯誤；任意時刻穿過線圈的磁通量①=BSsinyt,根據公式Em二NBS?得BS二罷，。二2Tsin亍t(Wb)，選項D正確.【答案】D5．(多選)如圖5-2-15是某交流發(fā)電機產生的交變電流的圖象，根據圖象可以判定()【導學號：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值的表達式為u=12sin10nt(V)將標有“12V3W”的燈泡接在此交流電源上，燈泡可以正常發(fā)光圖象上對應的0.1s時刻，發(fā)電機中的線圈剛好轉至中性面【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，交變電壓瞬時值的表達式u二Ufin二12sin10nt(V)，選項A、B均正確；標有“12V3W”的燈泡正常發(fā)光時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C錯誤；題圖象上對應的0.1s時刻，交變電壓瞬時值為零，穿過發(fā)電機中的線圈的磁通量最大，發(fā)電機中的線圈剛好轉至中性面，選項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、交流電壓表及保險絲.下列說法正確的是()圖5-2-16交流電壓表的示數為311V電路要正常工作，保險絲的額定電流不能小于A電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍1min內抽油煙機消耗的電能為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為220V,選項A錯誤；由兩用電器的額定功率為660W,根據P二UI可知，保險絲的額定電流應不小于3A，選項B錯誤；因抽油煙機220W包括熱功率及機械功率，故電暖寶發(fā)熱功率是抽油煙機發(fā)熱功率的2倍還要多，選項C錯誤；根據W=Pt可得1min內抽油煙機消耗的電能為1.32X104J,選項D正確．【答案】D二、非選擇題(14分)7.如圖5-2-17所示，在勻強磁場中有一個內阻r=30、面積S=0.02m2的半圓形導線框可繞00、軸旋轉.已知勻強磁場的磁感應強度B=5n2T.若線框以e=100nrad/s的角速度勻速轉動，且通過電刷給“6V12W”的小燈泡供電，則：圖5-2-17若從圖示位置開始計時，求線框中感應電動勢的瞬時值表達式；從圖示位置開始，線框轉過90°的過程中，流過導線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉動的快慢是否有關？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，則小燈泡實際功率為多大？【解析】(1)線框轉動時產生感應電動勢的最大值Em二BS"10\/2V,則感應電動勢的瞬時值表達式e二Emcoset二10-J2cos100nt(V).(2)線框轉過90°的過程中，產生的平均電動勢~E_A?_2BS?,At