3.1 交变电流的特点 同步练习（含答案解析）

3.1
交变电流的特点
同步练习
1．如图所示的4种电流随时间变化图象中，属于交变电流的有(　　)
【解析】　A图电流数值总为正，表示电流方向不变，是直流电．B图电流值也总是正值，表示电流方向不变，电流大小随时间变化，也是直流电．C图电流大小不随时间变化，但方向随时间变化，是交变电流．D图电流大小和方向都随时间变化，是交变电流，而且是正弦式交变电流．因此，是交变电流的有C和D.
【答案】　CD
2．如图3－1－7所示是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是
(　　)
图3－1－7
A．周期是0.2
s，电流的峰值是10
A
B．周期是0.15
s，电流的峰值是10
A
C．频率是5
Hz，电流的有效值是7.07
A
D．频率是0.2
Hz，电流的有效值是5
A
【解析】　由图象可知T＝0.2
s，Im＝10
A，故频率f＝＝5
Hz，I＝＝5
A＝7.07
A．A、C正确，B、D错误．
【答案】　AC
3．对于如图3－1－8所示的电流i随时间t做周期性变化的图象，下列说法中正确的是(　　)
图3－1－8
A．电流大小变化，方向不变，是直流电
B．电流大小、方向都变化，是交流电
C．电流最大值为0.2
A，周期为0.01
s
D．电流的周期为0.005
s，有效值为0.1
A
【解析】　i－t图象中i数值的正负表示方向，图中始终为正值表示方向不变，是直流电，A对，B错；从图中可以看出每经过0.01
s，i－t图象重复一次，周期为0.01
s，最大值为0.2
A，C对；由交流电有效值的定义()2R×0.01＝I2R×0.01，电流有效值为0.1
A，D错．
【答案】　AC
4．如图3－1－9所示，图甲、乙分别表示两种电压的波形，下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　　　　乙
图3－1－9
A．图甲表示交流电，图乙表示直流电
B．两种电压最大值都是311
V
C．两种电压的有效值相同
D．两种电压都是交流电压，但周期、频率、有效值都不同
【解析】　两种都是交流电，周期都是2×10－2
s，最大值都是311
V，图甲的有效值为220
V，图乙的有效值小于220
V，A、C、D错，B对．
【答案】　B
5．一个电热器接在10
V的直流电压上，消耗的功率是P，当把它接到一个正弦式交变电压上时，消耗的功率是，则该交变电压的最大值是(　　)
A．5
V　　　
B．7.1
V　　　
C．10
V　　　
D．12
V
【解析】　设电热器的电阻为R，则P＝，当接在交变电压上时＝()2/R，解得Um＝5
V＝7.1
V.
【答案】　B
6．正弦交变电源的电压是220
V，它跟电阻R1＝1
210
Ω和R2＝484
Ω、电容器、电压表一起组成的电路如图3－1－10所示，图中电压表读数为U1，电容器的耐压值为U2，保险丝D的熔断电流是I，则(　　)
图3－1－10
A．U1＝220
V
B．U2≥220
V
C．U1＝220
V
D．I≥
A
【解析】　电压表读数为电压有效值，即U1＝220
V，C对，A错；而用电器的耐压值必须不小于交流电的最大值，故U2≥220
V，B错；保险丝的熔断电流为有效值I≥
A＋
A＝
A，D错．
【答案】　C
7．电阻R1、R2与交流电源按照如图3－1－11甲所示方式连接，R1＝10
Ω，R2＝20
Ω.合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示．则(　　)
甲　　　　　　　　　　　乙
图3－1－11
A．通过R1的电流有效值是1.2
A
B．R1两端的电压有效值是6
V
C．通过R2的电流最大值是1.2
A
D．R2两端的电压最大值是6
V
【解析】　由i t图象可知，电流最大值Im＝0.6
A，有效值I＝＝0.6
A，因R1与R2串联，则I1＝I＝0.6
A，U1＝IR1＝6
V，I2m＝Im＝0.6
A，U2m＝ImR2＝12
V，故A、C、D错，B正确．
【答案】　B
8．(2013·通州高二检测)如图3－1－12所示是一交变电流的i－t图象，则该交变电流的有效值为(　　)
图3－1－12
A．4
A
B．2
A
C.
A
D.
A
【解析】　设该交变电流的有效值为I，由有效值的定义得()2Rt1＋IRt2＝I2Rt.而t＝t1＋t2，代入数据解得：I＝
A，故D正确．
【答案】　D
9．(2013·南通检测)好多同学家里都有调光电灯和调速风扇，过去是用变压器来实现的．缺点是成本高、体积大、效率低，且不能任意调节灯的亮度或电风扇的转速，现在的调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如图3－1－13所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为(　　)
图3－1－13
A．Um/2
B．Um/
C．Um/(2)
D.Um
【解析】　每个二分之一周期被截去周期，原电流为正弦交流电，一个周期可以看成只剩半个周期的电压，利用有效值的定义，得()2××T＝×T，所以U＝，故A正确．
【答案】　A
10．图3－1－14甲和乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1
min的时间，两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
图3－1－14
A．1∶
B．1∶2
C．1∶3
D．1∶6
【解析】　甲图交流电的有效值为I1，
IRT＝()2R·＋()2R·
I1＝
A
乙图中的交流电的有效值
I2＝1
A
由W＝I2Rt知
＝()2
＝.故C正确．
【答案】　C
11．如图3－1－15所示是一个周期性变化电压的u－t图象．求其最大值、周期和有效值．
图3－1－15
【解析】　由图象所给数据可得：
电压最大值Um＝U1＝10
V，周期T＝16
s.
设电压的有效值为U，则T＝·＋·，
即U＝＝
V＝
V.
【答案】　10
V　16
s　
V
12．(2012·石家庄高二检测)如图3－1－16所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？
图3－1－16
【解析】　令该交变电流通过一电阻R，它在前半周期内通过该电阻产生的热量Q1＝()2R·＝，它在后半周期内产生的热量Q2＝IR·＝，故在一个周期内产生的热量Q交＝Q1＋Q2＝IRT.
设某一恒定电流I在相同的时间T内通过该电阻产生的热量为I2RT，由有效值的定义知
IRT＝I2RT，
得I＝I0.
【答案】　I0