交流電描述物理量

描述交流電的物理量

基礎(chǔ)夯實(shí)（2013?壽光現(xiàn)代中學(xué)高二期中）在下列四幅交流電的圖象中，能正確反映我國居民生活所用交流電的是（）答案：C解析：我國日常生活所用交流電的峰值為311伏，周期為0.02s所以C項(xiàng)正確。一個(gè)照明電燈兩端允許加的最大交流電壓為311V,當(dāng)它接入220V照明電路上，這個(gè)燈將（）燈不亮 B.燈絲將燒斷C.只能暗淡發(fā)光 D.能正常發(fā)光答案：D解析：電燈的額定電壓為U=m=%V=220V,當(dāng)它接入220V的照明電路上時(shí)能正常發(fā)光。甲交變電流的電壓隨時(shí)間變化規(guī)律為u=141sin（100t+牛）V，乙交變電流的電壓甲 2隨時(shí)間的變化規(guī)律為u=311sin（100t+n）V，比較甲、乙兩電流（）乙 6甲的峰值是282V，乙的峰值是622V甲、乙的周期都是100s甲的頻率三甲等于乙的頻率f乙甲、乙的相位差不變，是斗3答案：CD解析：甲、乙的峰值分別是141V和311V，A錯(cuò)誤；甲、乙的周期T=^^6.28X10-2s，3B錯(cuò)誤；甲、乙的周期相等，頻率也相等，即n=f乙，C正確；△伊=甲3乙=斗，頻率相同，相位差不變，D正確。交流電源輸出的電壓U隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則下列說法正確的是（）

交變電流的頻率為50Hz交變電流的周期為2s交變電壓的最大值為220、.*V交變電壓的有效值為220\/2v答案：AC解析：由圖象可知，交流電的周期為T=2X10-2s，頻率f=T=50Hz，交變電壓最大值為220&V,有效值為220V，故選項(xiàng)A、C正確。（2013?北京第六十六中學(xué)高二期中）如圖所示，將R=220Q的電阻接入電壓u=311sin314tV的交流電路中，則（ ）電壓表示數(shù)是311V電壓表示數(shù)是157V電流表示數(shù)是1AR消耗的功率是311W答案：C解析：電壓表、電流表的示數(shù)均為有效值，g解析：電壓表、電流表的示數(shù)均為有效值，gTU_

e220V，I==1A。RB.1:4D.1:1B.1:4D.1:1Q=LR=220W。（2013?安溪一中高二期中）兩只阻值相等的電阻分別通以正弦交流電與方形交流電，它們電流的最大值相等，如圖所示，則兩只電阻的熱功率之比是（）A.1:2C.1:?也答案：A解析：正弦交流電的有效值二=成，方形交流電的有效值I=12m根據(jù)Q=I2R得Q］：Q2=1:2。如圖所示是某正弦交變電流的圖象，根據(jù)圖象求其峰值、周期和角速度，并寫出交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。答案：2A0.02s100nrad/si=2sin100nt（A）解析：由圖象可知，交變電流的周期為T=0.02s， 2n角速度為co=了=100nrad/s

故其瞬時(shí)值表達(dá)式為i=Imsin100nt當(dāng)t=0.0025s時(shí)，i=1.414A所以Imsin（100nX0.0025）=1.414A解得I=2Am所以i=2sin100nt（A）能力提升好多同學(xué)家里都有調(diào)光電燈和調(diào)速風(fēng)扇，過去是用變壓器來實(shí)現(xiàn)的。缺點(diǎn)是成本高、體積大、效率低，且不能任意調(diào)節(jié)燈的亮度或電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，現(xiàn)在的調(diào)光燈和調(diào)速電風(fēng)扇是用可控硅電子元件來實(shí)現(xiàn)的。如圖所示為經(jīng)一雙向可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，即在正弦式交變電流的每個(gè)二分之一周期內(nèi)，前1周期被截去，調(diào)節(jié)臺燈上旋鈕可以控制截去的多少，從而改變電燈兩端的電壓，那么現(xiàn)在電燈兩端的電壓為（）B.UA,'2

miB.UA,'2

miD^.'2U1mA.U/2mC.Um/^2答案：A解析：每個(gè)二分之一周期被截去，周期，原電源為正弦交流電，一個(gè)周期可以看成只剩半 U、11U2~U 」個(gè)周期的電壓，利用有效值的定義，得（"2）2XrX§T=rXT，所以U=］，故A正確。一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象，如圖甲所示。已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Q，外接一只電阻為95.0Q的燈泡，如圖乙所示，則（ ）電壓表⑤的示數(shù)為220V電路中的電流方向每秒鐘改變50次燈泡實(shí)際消耗的功率為484W

發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J答案：D解析：電動勢的有效值為E=*E=220V，所以電流的有效值為1=土=U2^=2.2(A)2m R十r95十5所以電壓表示數(shù)應(yīng)為U=2.2X95=209(V),選項(xiàng)A錯(cuò)；交流電的頻率為f=，=50Hz,每個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次，故每秒鐘內(nèi)電流方向改變100次，選項(xiàng)B錯(cuò)；燈泡實(shí)際消耗的功率為P燈=LR=2.22X95.0W=459.8W,故選項(xiàng)C錯(cuò)；發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為Q=Lrt=2.22X5.0X1J=24.2J,選項(xiàng)D對。夏天空調(diào)器正常工作時(shí)，制冷狀態(tài)與送風(fēng)狀態(tài)交替運(yùn)行。一空調(diào)器在不同工作狀態(tài)下電功率隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，此空調(diào)器運(yùn)轉(zhuǎn)1h用電()電功率/kWTOC\o"1-5"\h\z12-IiIIikIII I I l I i i II I I I i i i I■ I I I I I ? I1A ■ I I I I I i i1■J?? ' ■ ■ ■ ? I *I I I I I I I II I I I I I I IV ■ I I I I I I Ij I I I I I I I I1~ I I I I I I I II I I I I I I II I I I I I I I_ ■ I I I I ? I ■0.5―■ 1~? 1~ 」0 102030405060時(shí)間/minA.1.0度 B.1.5度C.2.0度 D.2.5度答案：B解析：由圖象知，電功率隨時(shí)間的變化周期為15min，前5min為0.5kW，后10min為2kW。 — T 2T設(shè)電功率的有效值為P，周期為T，據(jù)有效值定義有咋+P-=PT13 23將P1=0.5kW，P2=2kW代入得:P=1.5kW。此空調(diào)1h用電W=Pt=1.5度。將硬導(dǎo)線中間一段折成半圓形，使其半徑為R(m)，讓它在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(T)、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中繞軸MN勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n(r/s)。導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電電路中除燈泡外，其余部分的電路連接，外電路接有額定功率為P(W)的小燈泡并正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計(jì)，則燈泡的電阻為(),2n,2nR2nB2B.n2R2nB2A.P2P2nR2nB2nR2nB2C.PD.2P答案：B解析：由線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值E=BSs和3=2nn可m知，Em=B?1nR2.2nn=n2R2nB,n2R2nB所以有效值e=—7廠。由于小燈泡正常發(fā)光，所以r=|=n2RnB2,B正確。日光燈接入的是交變電流，在一個(gè)周期里，日光燈明暗交替兩次，也就是說日光燈實(shí)際上是時(shí)明時(shí)暗的，在一秒鐘的時(shí)間里，亮一百次，暗一百次，那么為什么我們感覺不到日光燈的閃爍呢？答案：這是由于人的視覺有一個(gè)暫留現(xiàn)象。視覺神經(jīng)受到外界光的刺激作用消失后，視覺還會保留一個(gè)短暫的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間大約是土?土s，而日光燈兩次發(fā)光之間的時(shí)間還不到10 20一個(gè)周期的3,就是不到備，所以就感覺不到它的“熄滅”了。如果我們伸開手掌’在日光燈下?lián)]動，就會看到一片明暗相間、閃爍不定的現(xiàn)象，跟在普通的白熾燈光下?lián)]動手掌看到的現(xiàn)象不同，這就是由于日光燈忽明忽暗的緣故。如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n=100匝，電阻r=1.0Q，所圍成矩形的面積S=0.040m2，小燈泡的電阻R=9.0Q，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按如圖2nNn,、為e=nBS^^cos(-^t)2nNn,、為e=nBS^^cos(-^t)，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場變化的周期。不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；(2)小燈泡消耗的電功率；T(3)在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的0?4的時(shí)間內(nèi)，通過小燈泡的電何里。答案：(1)8.0V(2)2.88W(3)4.0X10-3C解析：(1)由圖象知，線圈中產(chǎn)生的交變電流的周期T=3.14X10-2s，所以E=nBS3=2n