第三章 三
知识点一 交变电流的理解和产生
1．下列所示图象中属于交流电的有( )
【答案】ABC
【解析】D图表示的电流大小发生了周期性变化，而方向没有变化，A、B、C图中的电流大小、方向发生了周期性变化．
2．关于交变电流与直流电的说法中，正确的是( )
A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流
B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化
【答案】BD
3．(2019年清远学业水平模拟)如图所示，铜盘在磁极间匀速旋转．借助电刷在铜盘边缘和转轴间连接负载R，负载R上通过的是( )
A．交变电流 B．逐渐增大的电流
C．直流电流 D．逐渐减小的电流
【答案】C
【解析】铜盘转速不变，感应电流不变，由于是单向切割磁感线，故产生的感应电流不变，是直流电流．
4．(2019年揭阳学业水平模拟)发电机的转子在匀速转动过程中，下列物理量发生改变的有( )
A．穿过线圈的磁通量 B．线圈中产生的感应电动势
C．闭合回路中的电流 D．闭合回路中电流变化的周期
【答案】ABC
【解析】发电机转子转动时，磁通量、感应电动势、感应电流都时刻发生改变，故ABC对，由于是匀速转动，故电流变化周期恒定．
知识点二 描述交流电的物理量
5．(2019年银川名校期中)交流电电流方向每秒改变50次，其周期和频率是( )
A．0.02 s和50 Hz B．0.02 s和100 Hz
C．0.04 s和25 Hz D．0.04 s和50 Hz
【答案】C
【解析】一个周期内电流方向改变两次，所以f＝ Hz＝25 Hz，则T＝＝ s＝0.04 s．故C正确，A、B、D错误．
6．下列说法正确的是( )
A．使用交流电的电器设备所标示的额定电压、额定电流的数值均为最大值
B．用交流电流表和电压表测得的数值是有效值
C．照明电路电压为220 V指的是有效值
D．所有交变电流的有效值和最大值之间均存在E＝，U＝和I＝的关系
【答案】BC
【解析】各种使用交流电的用电器铭牌上所标的数值均为有效值，故A项错误；交流电表测量值为有效值，故B项正确；照明电路电压为220 V是有效值，故C项正确；E＝，U＝，I＝是正(余)弦交变电流有效值和最大值的关系，故D项错误．故正确答案为B、C．
知识点三 交流电的表达式与图象
7．已知交变电压瞬时值的表达式为u＝311sin(100πt)V，从t＝0到第一次电压出现峰值的时间为( )
A．0.005 s B．0.001 s
C．0.02 s D．0.01 s
【答案】A
【解析】交变电压按正弦规律变化，当第一次电压出现峰值时，sin(100πt)＝1，即100πt＝，t＝0.005 s，故选A．
8．(2019年福建名校期中)某正弦式交变电流的i－t图象如图所示，则该电流的( )
A．频率f＝0.02 Hz B．有效值I＝10 A
C．峰值Im＝10 A D．瞬时值表达式i＝20sin(100πt)A
【答案】D
【解析】由题图可知，该交变电流的周期为T＝0.02 s，则频率为f＝＝50 Hz，峰值为Im＝20 A，则有效值为I＝＝10 A，该i－t图象是正弦曲线，故i＝Imsin(ωt)，其中Im＝20 A，ω＝＝100π，则瞬时值表达式i＝20sin(100πt)A．故A、B、C错误，D正确．
9．一只低压教学电源输出的交流电压的瞬时值为u＝10sin(314t)V，关于该电源的规格和使用，下列说法正确的是( )
A．这个电源可以使“10 V 2 W”的灯泡正常发光
B．此电源的交流电压的周期是314 s
C．此电源在t＝0.01 s时电压达到峰值
D．这个电源可能把“10 V 2 μF”的电容器击穿
【答案】AD
【解析】此电源有效值为10 V，灯泡的额定电压为10 V，故灯泡能正常发光，A正确；此交流电周期T＝＝，故B错误；周期T＝＝ s＝0.02 s，t＝0.01 s＝T，此时U＝0，故C错误；因为电源最大电压Um＝10 V>10 V(电容器的耐压值)，所以电容器可能被击穿，故D正确．
10．如图所示电路中，已知交流电源电压u＝200sin(100πt)V，电阻R＝100 Ω，则电流表和电压表的示数分别为( )
A．1.41 A 200 V B．1.41 A 141 V
C．2 A 200 V D．2 A 141 V
【答案】B
【解析】由交流电压的表达式知电压的峰值是200 V，而电压表的示数为有效值Ue＝ V≈141 V，电流表的示数为有效值Ie＝＝ A＝1.41 A．故B项正确．
11．一只“220 V 100 W”的灯泡接在u＝311sin(314t)V的交流电源上，则下列说法中错误的是( )
A．通过灯泡的电流I＝0.64 A
B．与灯泡串联的电流表示数为I＝0.45 A
C．灯泡能正常发光
D．与灯泡并联的电压表示数为U＝220 V
【答案】A
【解析】该交流电源的有效值为U＝＝ V≈220 V，选项D正确；通过灯泡的电流为I＝＝A≈0.45 A，选项B正确；灯泡的额定电流为I＝＝ A≈0.45 A，与实际电流相等，所以灯泡能正常发光，选项C正确．故选A．
课件29张PPT。三 交变电流1．了解交变电流是怎样产生的．
2．了解交变电流的变化规律及其图象表示和主要特征物理量．
3．知道交变电流能通过电容器的原因，了解交变电流这一特性在电子技术中的应用．
4．了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用．一、交流发电机
1．发电原理： 由于转子的转动使得穿过线圈的________发生变化，在线圈中产生了_________________．
2．交变电流：大小、方向随时间做________变化的电流，简称________．________不变的电流叫直流．磁通量 感应电动势 周期性 交流 方向
二、正弦式交变电流
1．_____________随时间按正弦规律变化的电流叫做正弦式交流电．
2．表达式：i＝______________，u＝______________.
3．正弦式交变电流的i－t图象或u－t图象为__________．电流、电压 Imsin ωt Umsin ωt 正弦曲线 三、描述交变电流的物理量
1．周期和频率
(1)交变电流完成____________________所需的时间叫做交变电流的________，通常用T表示；交变电流在1 s内完成周期性变化的_______叫做交变电流的________，通常用f表示．
(2)周期和频率的关系为T＝________.
(3)T和f的单位分别是________和__________．一次周期性变化 周期 次数 频率 秒(s) 赫兹(Hz) 2．交变电流的峰值(Um、Im)
表明交变电流在一个周期变化过程中所能达到的__________．
3．交变电流的有效值(Ue、Ie)
(1)交变电流的有效值是根据_________________来规定的：把交流和直流通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内产生的__________，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值．最大数值 电流的热效应 热量相等 (2)对正弦式交变电流，其有效值和峰值之间存在着如下的关系：Ie＝____________，Ue＝__________________.
温馨提示 各种使用交变电流的电器上，所标注的电压、电流都是有效值．
四、交流电能通过电容器
电容器具有“隔________，通________”的特点，故在电子技术上广泛应用．直流 交流 一、交变电流的产生
1．交流发电机
各种发电机都由固定不动的“定子”和连续转动的“转子”组成．常见发电机有两类：
(1)旋转电枢式发电机：线圈在磁场中旋转．线圈(电枢)是转子，磁体是定子．
(2)旋转磁极式发电机：磁体转动，是转子；线圈不动，是定子．
无论是线圈转动，还是磁体转动，都是转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电动势．2．交变电流的产生
(1)正弦式交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动(如图3－3－1所示)，产生交变电流．交变电流的理解解析 根据交变电流的定义判断，大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流．符合此定义的是B、C两图，A、D两图中只是电流的大小做周期性变化，方向未变，不符合定义．
答案 BC
借题发挥 实际的交变电流都是大小、方向都做周期性变化的，但从概念上讲，只要方向周期性变化，我们就称之为交变电流．比如C选项中即使正负电流数值相同，也叫做交变电流．1．关于交变电流的理解，下列说法正确的是( )
A．大小、方向都随时间周期性变化的电流叫交变电流
B．交变电流就是正弦交变电流
C．我们的照明用电是交流电
D．电池也是提供交变电流
【答案】AC
【解析】交变电流不一定是正弦交变电流，电池提供直流电．交流电变化规律和图象图3－3－2【答案】BC1．如图3－3－3所示为一交变电流的电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值是( )交变电流的理解图3－3－32．如图3－3－4所示是一正弦交变电流的电流图象，此正弦交变电流的频率和电流的有效值分别为( )交流电变化规律和图象【答案】B
