高中物理选修3-2第五章交流电-2.描述交变电流的物理量（课件）
文档属性
| 名称 | 高中物理选修3-2第五章交流电-2.描述交变电流的物理量（课件） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-08-29 14:41:31 | ||
图片预览
文档简介
课件54张PPT。吕 叔 湘 中 学
庞 留 根描述交变电流
的物理量 描述交变电流的物理量 教学目标
一、周期和频率
二、交变电流的峰值和有效值 1、交变电流的峰值
2. 交变电流的有效值（E、I、U）
3.正弦交流电的有效值与峰值的关系
例题 小结
A组能力训练题1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
B组能力训练题1， 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14.（2015年四川卷4）
教学目标1.理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系.
2.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系.知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小.
教学重点：
交变电流有效值概念.
教学难点：
交流电有效值概念及计算. 引入新课 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生了正弦交流电。如何描述交流电的变化规律呢？可以用公式法描述，从中性面开始计时，得出瞬时电动势：e=Emsinω t其中 Em=NBωS瞬时电压：u=Umsinω t.瞬时电流：i=Imsinω t.也可以用图象法描述.如图所示： 交流电的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面。这节课我们学习表征正弦交流电的物理量. 一、周期和频率阅读教材，回答下列问题： （1）什么叫交流电的周期？交变电流完成一次周期性的变化所用的时间，叫做交变电流的周期，用T表示.（2）什么叫交流电的频率？交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率，用f表示.（3）它们之间的关系是什么？（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大?我国使用的交流电频率f=50 Hz,周期T=0.02 s.角频率二、交变电流的峰值和有效值 1、交变电流的峰值（Em，Im，Um）交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度.电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器可能被击穿。电容器的耐压值——指能够加在它两端的最大电压.2. 交变电流的有效值（E、I、U）［演示］如下图所示，将两只“6 V、0.3 A”的小电珠A、B，一个接在6 V的直流电源上，一个接在有效值为6 V的交流电源上，
观察灯的亮度.两灯的亮度相同. 让交流电和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交流电的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。3.正弦交流电的有效值与峰值的关系计算表明，正弦交流电的峰值与有效值有以下关系： （1）各种使用交变电流的电器设备铭牌上所标明的额定值均为有效值
（2）交流电表(电压表或电流表)所测值为有效值.
（3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值.
（4）没有特别说明的交变电流数值都指有效值。注意:1例题、 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T, 边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω, 线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO'匀速转动,角速度为ω=2πrad/s, 外电路电阻R=4Ω,求:
（1）转动过程中感应电动势的最大值．
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600时的即时感应电动势．
（3）由图示位置转过600角时的过
程中产生的平均感应电动势．
（4）交流电电表的示数．
（5）转动一周外力做的功．
（6）1/6 周期内通过R的电量为多少？解析： （1）感应电动势的最大值为Em＝NBωS＝100×0.5×0.12×2π (V)=3.14(V)（2）转过600时的瞬时感应电动势为 e＝Emcos600=3.14×0.5 (V)＝1.57 (V) （3）通过600角过程中产生的平均感应电动势为（4）电压表示数为外电路电压的有效值为 （5）转动一周所做的功等于电流产生的热量为（6）1/6周期内通过电阻R的电量为题目小结 1.表征交变电流的几个物理量：峰值、有效值、周期、频率.本节课主要学习了以下几个问题：2.正弦式交流电的峰值与有效值的关系： 3.交流电的周期与频率的关系： A组能力训练题11.某正弦交流电的图像如图所示，则由图像可知：
（ ）
A.该交流电的频率为0.02Hz
B.该交流电的有效值为14.14A
C.该交流电的瞬时值表达式为 i=20sin(0.02t) A
D.在t=T/8时刻，该交流的大小与其有效值相等B DA组能力训练题22.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是
( )
A.有效值就是交流电在一周期内的平均值
B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的
C.在交流电路中,交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值
D.对于正弦式电流,最大值的平方等于有效值平方的2倍 交流电的有效值是根据电流的热效应规定的.让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值.BCD答：A组能力训练题33.一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是 （ ）
A．141.4V
B．100V
C．70.7V
D．50VBA组能力训练题4. 图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ）
A. 周期是0.01s
B. 最大值是311V
C. 有效值是220V
D. 表达式为u=220sin100πt（V）周期是0.02s，选项A错；选项D错，表达式应为u=311sin100πt（V）.解：BCA组能力训练题55、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时，当 ，线圈中感应电动势的瞬时值为2V，则此交变电流的有效值为（ ） A. B. 2V C. D. AA组能力训练题65、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动．产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是 （ ）
A.交变电流的周期为0.125 s
B.交变电流的频率为8 Hz
C.交变电流的有效值为 A
D.交变电流的最大值为4 AC解见下页由图线知，交流电的周期为0.25s，频率为4 Hz,
选项AB错；选项D错C正确。解：A组能力训练题7 7、一电阻接在20V的直流电源上，消耗的电功率为10W，把这一电阻接在某一交流电源上，该交流电源的输出电压u随时间t变化的图象如图所示，则这一电阻消耗的电功率为（ ）
A. 5W
B. 7.07W
C. 10W
D. 14.1WAA组能力训练题88、交流发电机的转子由B∥S的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V，那么当线圈转过30°时交流电压的即时值为 V。电压表的示数为交流电压的有效值，由此可知峰值为 解：而转过30°时刻的即时值为 u=Umcos30°=17.3V 17.3A组能力训练题9 14.1 A, 200 V
B. 14.1 A, 141 V
C. 2 A, 200 V
D. 2 A, 141 V9.在图示电路中,已知交流电源电压u=200sin10πt V，电阻R=10 Ω，则电流表和电压表读数分别为 ( ) 在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为电流表示数为 解：BA组能力训练题1010．一小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示。矩形线圈与阻值为10Ω的电阻构成闭合电路，若不计线圈电阻，下列说
法中正确的是（ ）
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻感应电流方向发生变化
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.交变电流的有效值为 AD解见下页对于A选项：在t1时刻电动势为零，通过线圈的磁通量最大，A错误。 解：t2时刻感应电动势最大，线圈与中性面垂直，电流方向不变，B错误； 电动势与磁通量的变化率成正比，t3时刻电动势为零，因而通过线圈的磁通量变化率也为零，C错误； A组能力训练题11B解见下页 由图2知，通过电阻R1的电流的最大值为通过R2的电流最大值是R2两端的电压最大值是选项D错。解：则通过R1的电流有效值是I=0.6A，选项A错；R1两端的电压有效值是U=IR1=6V，选项B正确；选项C错；A组能力训练题12 正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω，交流表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则 （ ）A解见下页 交流表的示数是10V，则电压的有效值为U=10V,电压的最大值为R两端的电压uR随时间t变化的规律是解：通过R的电流iR随时间t变化的规律是由图2，周期T=0.02s，频率为f=50Hz，选项C、D错；选项A正确。 A组能力训练题13一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为 （ ）
A. 3.9×10-2度
B. 5.5×10-2度
C. 7.8×10-2度
D. 11.0×10-2度B由W=UIt可得，这段时间内的用电量为 解析：W=(220×0.3×1/6+220×0.4×1/6+220×0.2×2/3)×10-3kW·h=5.5×10-2度，选项B正确。A组能力训练题1414. 一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上.消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为P/2 。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为 （ ） 小型电热器的电阻不会改变，根据功率表达式和交流电的有效值有和C解析：B组能力训练题11、求右图所示正弦单向脉动电流的有效值因为电流热效应与电流方向无关，所以图示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入电阻时所产生的热效应完全相同，解：即 B组能力训练题22、求右图所示正弦半波交流电的有效值 若将图示的交流电加在电阻R上，那么经一周期产生的热量应等于它为全波交流电时的1/2，解：即而 因而得 同理得 B组能力训练题33．匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则
（ ）
A．Ia=Id B．Ia> Ib
C．Ib> Ic D．Ic=IdADB组能力训练题44.两只阻值相同的电阻分别通以正弦交流电和方波形交流电，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∶1BB组能力训练题5A. 220V
B. 310V
C. 350V
D. 440V5、给额定功率60W、额定电压220V的白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯正常发光，则所加电压U0的大小约为 （ ）C解见下页所加电压的周期为 解：t2 = 20×10 -3s = 20ms 设电灯的电阻为R,加上图示的电压时的功率为PLPLt2 = (U02 /R)t1 +0 （式中t1 = 8ms , t2 =20 ms） 由题意PL= (U02 /R)t1/t2= U额2 /RU02 = U额2 t2/t 1 =2202×20/8 =1102×10∴ U0≈350V B组能力训练题66、求右图所示方波交流电的有效值 假设让一直流电压U和如图所示的交流电压分别加在同一电阻上，交变电流在一个周期内产生的热量为 解：直流电在相等时间内产生的热量 根据它们的热量相等有 得 B组能力训练题77．如图所示，电阻为r的矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表。则
( )
A.滑片P下滑时，电压表的读数不变
B.图示位置线圈中的感应电动势最大
C.线圈从图示位置转过180°
的过程中，流过电阻R的电量
为2BS/R
D.1 s内流过R的电流方向
改变ω/π次 D解见下页 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，滑片P下滑时，外电阻增大，路端电压（电压表的读数）增大，A错； 解：图示位置为中性面，e=0，B错； 线圈从图示位置转过180°的过程中，ΔΦ=2BS，流过电阻R的电量为 交流电的频率 C错；所以1 s内流过R的电流方向改变ω/π次，选项D正确。B组能力训练题88．如图甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为15Ω的电阻R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动, 产生的电动势随时间
变化的规律如图乙所示。则 （ ）
A．电压表的示数为14.14V
B．通过电阻的电流为0.707A
C．电阻R上消耗的功率为7.5W
D．通过电阻的电流方向每秒变化100次BC解见下页电源的电动势为E=14.14V解：电压表的示数为 通过电阻的电流为 电阻R上消耗的功率为 通过电阻的电流方向每秒变化2f=50次 B组能力训练题99、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动. 如图所示，求：
（1）交流电流表A的示数；
（2）从图示位置转过90°角的
过程中，电阻R上产生的热量；
（3）写出弯曲导线转动过程中，
从图示位置开始计时的电动势的表达式。 （1）弯曲导线转到图示位置时感应电动势的峰值为解析：Em=BL2ωL1= BωL1L2产生电流的峰值为 电流表A的示数 （2）由图示位置转过90°角所用时间 电阻R上产生的热量为 （3）电动势的表达式为 e=Emcosωt= BωL1L2cosωtB组能力训练题1010.交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由中性面位置匀速转动90°过程中，求：
⑴通过R的电荷量q为多少？
⑵R上产生电热QR为多少？
⑶外力做的功W为多少？⑴由电流的定义,计算电荷量应该用平均值:解：即这里电流和电动势都必须要用平均值。⑵求电热应该用有效值，先求总电热Q，再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR。 这里的电流和电动势必须要用有效值。 ⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热。因此一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能。 B组能力训练题1111．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为（ ）D解见下页所以 交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有T/4的时间内有感应电流，则有 解析：B组能力训练题12通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为（ ）B 由题意结合有效值的定义可得解析：将I1=0.1A，I2=0.2A代入可得流过电阻的电流的有效值故电阻两端电压的有效值为B组能力训练题13.如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则 （ ）
A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为 2 : 3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10VAC解见下页解析： 根据法拉第电磁感应定律，t=0时电动势瞬时值为0，此时线圈应在中性面上，A正确。 由题图可知，曲线a、b周期比为2:3，则转速比应为3:2，B错。曲线a周期为0.04s，则频率为25Hz，C正确。曲线b产生的电动势最大值由题图可知小于则有效值小于10V，D错。B组能力训练题14.（2015年理综四川卷 4）小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′ ，线圈绕OO′匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（ ）D解见下页解析： 矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，故选项C错误；选项D正确。 谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队！！月薪过万不是梦！！
详情请看：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php
庞 留 根描述交变电流
的物理量 描述交变电流的物理量 教学目标
一、周期和频率
二、交变电流的峰值和有效值 1、交变电流的峰值
2. 交变电流的有效值（E、I、U）
3.正弦交流电的有效值与峰值的关系
例题 小结
A组能力训练题1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
B组能力训练题1， 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14.（2015年四川卷4）
教学目标1.理解什么是交变电流的最大值和有效值，知道它们之间的关系.
2.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系.知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小.
教学重点：
交变电流有效值概念.
教学难点：
交流电有效值概念及计算. 引入新课 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，在线圈中产生了正弦交流电。如何描述交流电的变化规律呢？可以用公式法描述，从中性面开始计时，得出瞬时电动势：e=Emsinω t其中 Em=NBωS瞬时电压：u=Umsinω t.瞬时电流：i=Imsinω t.也可以用图象法描述.如图所示： 交流电的大小和方向都随时间做周期性变化，只用电压、电流描述不全面。这节课我们学习表征正弦交流电的物理量. 一、周期和频率阅读教材，回答下列问题： （1）什么叫交流电的周期？交变电流完成一次周期性的变化所用的时间，叫做交变电流的周期，用T表示.（2）什么叫交流电的频率？交变电流在1 s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率，用f表示.（3）它们之间的关系是什么？（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大?我国使用的交流电频率f=50 Hz,周期T=0.02 s.角频率二、交变电流的峰值和有效值 1、交变电流的峰值（Em，Im，Um）交变电流的峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度.电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器可能被击穿。电容器的耐压值——指能够加在它两端的最大电压.2. 交变电流的有效值（E、I、U）［演示］如下图所示，将两只“6 V、0.3 A”的小电珠A、B，一个接在6 V的直流电源上，一个接在有效值为6 V的交流电源上，
观察灯的亮度.两灯的亮度相同. 让交流电和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交流电的有效值。通常用大写字母U、I、E表示有效值。3.正弦交流电的有效值与峰值的关系计算表明，正弦交流电的峰值与有效值有以下关系： （1）各种使用交变电流的电器设备铭牌上所标明的额定值均为有效值
（2）交流电表(电压表或电流表)所测值为有效值.
（3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值.
（4）没有特别说明的交变电流数值都指有效值。注意:1例题、 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T, 边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω, 线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO'匀速转动,角速度为ω=2πrad/s, 外电路电阻R=4Ω,求:
（1）转动过程中感应电动势的最大值．
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600时的即时感应电动势．
（3）由图示位置转过600角时的过
程中产生的平均感应电动势．
（4）交流电电表的示数．
（5）转动一周外力做的功．
（6）1/6 周期内通过R的电量为多少？解析： （1）感应电动势的最大值为Em＝NBωS＝100×0.5×0.12×2π (V)=3.14(V)（2）转过600时的瞬时感应电动势为 e＝Emcos600=3.14×0.5 (V)＝1.57 (V) （3）通过600角过程中产生的平均感应电动势为（4）电压表示数为外电路电压的有效值为 （5）转动一周所做的功等于电流产生的热量为（6）1/6周期内通过电阻R的电量为题目小结 1.表征交变电流的几个物理量：峰值、有效值、周期、频率.本节课主要学习了以下几个问题：2.正弦式交流电的峰值与有效值的关系： 3.交流电的周期与频率的关系： A组能力训练题11.某正弦交流电的图像如图所示，则由图像可知：
（ ）
A.该交流电的频率为0.02Hz
B.该交流电的有效值为14.14A
C.该交流电的瞬时值表达式为 i=20sin(0.02t) A
D.在t=T/8时刻，该交流的大小与其有效值相等B DA组能力训练题22.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是
( )
A.有效值就是交流电在一周期内的平均值
B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的
C.在交流电路中,交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值
D.对于正弦式电流,最大值的平方等于有效值平方的2倍 交流电的有效值是根据电流的热效应规定的.让交变电流和直流电通过同样的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值.BCD答：A组能力训练题33.一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是 （ ）
A．141.4V
B．100V
C．70.7V
D．50VBA组能力训练题4. 图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（ ）
A. 周期是0.01s
B. 最大值是311V
C. 有效值是220V
D. 表达式为u=220sin100πt（V）周期是0.02s，选项A错；选项D错，表达式应为u=311sin100πt（V）.解：BCA组能力训练题55、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为T。从中性面开始计时，当 ，线圈中感应电动势的瞬时值为2V，则此交变电流的有效值为（ ） A. B. 2V C. D. AA组能力训练题65、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动．产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是 （ ）
A.交变电流的周期为0.125 s
B.交变电流的频率为8 Hz
C.交变电流的有效值为 A
D.交变电流的最大值为4 AC解见下页由图线知，交流电的周期为0.25s，频率为4 Hz,
选项AB错；选项D错C正确。解：A组能力训练题7 7、一电阻接在20V的直流电源上，消耗的电功率为10W，把这一电阻接在某一交流电源上，该交流电源的输出电压u随时间t变化的图象如图所示，则这一电阻消耗的电功率为（ ）
A. 5W
B. 7.07W
C. 10W
D. 14.1WAA组能力训练题88、交流发电机的转子由B∥S的位置开始匀速转动，与它并联的电压表的示数为14.1V，那么当线圈转过30°时交流电压的即时值为 V。电压表的示数为交流电压的有效值，由此可知峰值为 解：而转过30°时刻的即时值为 u=Umcos30°=17.3V 17.3A组能力训练题9 14.1 A, 200 V
B. 14.1 A, 141 V
C. 2 A, 200 V
D. 2 A, 141 V9.在图示电路中,已知交流电源电压u=200sin10πt V，电阻R=10 Ω，则电流表和电压表读数分别为 ( ) 在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为电流表示数为 解：BA组能力训练题1010．一小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势随时间的变化关系如图所示。矩形线圈与阻值为10Ω的电阻构成闭合电路，若不计线圈电阻，下列说
法中正确的是（ ）
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻感应电流方向发生变化
C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D.交变电流的有效值为 AD解见下页对于A选项：在t1时刻电动势为零，通过线圈的磁通量最大，A错误。 解：t2时刻感应电动势最大，线圈与中性面垂直，电流方向不变，B错误； 电动势与磁通量的变化率成正比，t3时刻电动势为零，因而通过线圈的磁通量变化率也为零，C错误； A组能力训练题11B解见下页 由图2知，通过电阻R1的电流的最大值为通过R2的电流最大值是R2两端的电压最大值是选项D错。解：则通过R1的电流有效值是I=0.6A，选项A错；R1两端的电压有效值是U=IR1=6V，选项B正确；选项C错；A组能力训练题12 正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω，交流表的示数是10V。图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则 （ ）A解见下页 交流表的示数是10V，则电压的有效值为U=10V,电压的最大值为R两端的电压uR随时间t变化的规律是解：通过R的电流iR随时间t变化的规律是由图2，周期T=0.02s，频率为f=50Hz，选项C、D错；选项A正确。 A组能力训练题13一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为 （ ）
A. 3.9×10-2度
B. 5.5×10-2度
C. 7.8×10-2度
D. 11.0×10-2度B由W=UIt可得，这段时间内的用电量为 解析：W=(220×0.3×1/6+220×0.4×1/6+220×0.2×2/3)×10-3kW·h=5.5×10-2度，选项B正确。A组能力训练题1414. 一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上.消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为P/2 。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为 （ ） 小型电热器的电阻不会改变，根据功率表达式和交流电的有效值有和C解析：B组能力训练题11、求右图所示正弦单向脉动电流的有效值因为电流热效应与电流方向无关，所以图示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入电阻时所产生的热效应完全相同，解：即 B组能力训练题22、求右图所示正弦半波交流电的有效值 若将图示的交流电加在电阻R上，那么经一周期产生的热量应等于它为全波交流电时的1/2，解：即而 因而得 同理得 B组能力训练题33．匀强磁场中有一长方形导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则
（ ）
A．Ia=Id B．Ia> Ib
C．Ib> Ic D．Ic=IdADB组能力训练题44.两只阻值相同的电阻分别通以正弦交流电和方波形交流电，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∶1BB组能力训练题5A. 220V
B. 310V
C. 350V
D. 440V5、给额定功率60W、额定电压220V的白炽灯加上如图所示的电压，恰使灯正常发光，则所加电压U0的大小约为 （ ）C解见下页所加电压的周期为 解：t2 = 20×10 -3s = 20ms 设电灯的电阻为R,加上图示的电压时的功率为PLPLt2 = (U02 /R)t1 +0 （式中t1 = 8ms , t2 =20 ms） 由题意PL= (U02 /R)t1/t2= U额2 /RU02 = U额2 t2/t 1 =2202×20/8 =1102×10∴ U0≈350V B组能力训练题66、求右图所示方波交流电的有效值 假设让一直流电压U和如图所示的交流电压分别加在同一电阻上，交变电流在一个周期内产生的热量为 解：直流电在相等时间内产生的热量 根据它们的热量相等有 得 B组能力训练题77．如图所示，电阻为r的矩形线圈面积为S，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表。则
( )
A.滑片P下滑时，电压表的读数不变
B.图示位置线圈中的感应电动势最大
C.线圈从图示位置转过180°
的过程中，流过电阻R的电量
为2BS/R
D.1 s内流过R的电流方向
改变ω/π次 D解见下页 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，滑片P下滑时，外电阻增大，路端电压（电压表的读数）增大，A错； 解：图示位置为中性面，e=0，B错； 线圈从图示位置转过180°的过程中，ΔΦ=2BS，流过电阻R的电量为 交流电的频率 C错；所以1 s内流过R的电流方向改变ω/π次，选项D正确。B组能力训练题88．如图甲是阻值为5Ω的线圈与阻值为15Ω的电阻R构成的回路。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动, 产生的电动势随时间
变化的规律如图乙所示。则 （ ）
A．电压表的示数为14.14V
B．通过电阻的电流为0.707A
C．电阻R上消耗的功率为7.5W
D．通过电阻的电流方向每秒变化100次BC解见下页电源的电动势为E=14.14V解：电压表的示数为 通过电阻的电流为 电阻R上消耗的功率为 通过电阻的电流方向每秒变化2f=50次 B组能力训练题99、将电阻为r的直导线abcd沿矩形框架边缘加以弯曲，折成“п”形，其中ab=cd=L1，bc=L2。在线端a、d间接电阻R和电流表A，且以a、d端连线为轴，以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动. 如图所示，求：
（1）交流电流表A的示数；
（2）从图示位置转过90°角的
过程中，电阻R上产生的热量；
（3）写出弯曲导线转动过程中，
从图示位置开始计时的电动势的表达式。 （1）弯曲导线转到图示位置时感应电动势的峰值为解析：Em=BL2ωL1= BωL1L2产生电流的峰值为 电流表A的示数 （2）由图示位置转过90°角所用时间 电阻R上产生的热量为 （3）电动势的表达式为 e=Emcosωt= BωL1L2cosωtB组能力训练题1010.交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由中性面位置匀速转动90°过程中，求：
⑴通过R的电荷量q为多少？
⑵R上产生电热QR为多少？
⑶外力做的功W为多少？⑴由电流的定义,计算电荷量应该用平均值:解：即这里电流和电动势都必须要用平均值。⑵求电热应该用有效值，先求总电热Q，再按照内外电阻之比求R上产生的电热QR。 这里的电流和电动势必须要用有效值。 ⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程，电流通过电阻，又将电能转化为内能，即放出电热。因此一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能。 B组能力训练题1111．如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）。则线框内产生的感应电流的有效值为（ ）D解见下页所以 交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有T/4的时间内有感应电流，则有 解析：B组能力训练题12通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s。电阻两端电压的有效值为（ ）B 由题意结合有效值的定义可得解析：将I1=0.1A，I2=0.2A代入可得流过电阻的电流的有效值故电阻两端电压的有效值为B组能力训练题13.如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则 （ ）
A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为 2 : 3
C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10VAC解见下页解析： 根据法拉第电磁感应定律，t=0时电动势瞬时值为0，此时线圈应在中性面上，A正确。 由题图可知，曲线a、b周期比为2:3，则转速比应为3:2，B错。曲线a周期为0.04s，则频率为25Hz，C正确。曲线b产生的电动势最大值由题图可知小于则有效值小于10V，D错。B组能力训练题14.（2015年理综四川卷 4）小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO′ ，线圈绕OO′匀速转动,如图所示。矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（ ）D解见下页解析： 矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，故选项C错误；选项D正确。 谢谢21世纪教育网（www.21cnjy.com) 中小学教育资源网站 有大把高质量资料？一线教师？一线教研员？
欢迎加入21世纪教育网教师合作团队！！月薪过万不是梦！！
详情请看：
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php