3.1交变电流的特点 课后作业 Word版含解析
文档属性
| 名称 | 3.1交变电流的特点 课后作业 Word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 243.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-24 18:23:24 | ||
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文档简介
七 交变电流的特点
(15分钟 30分)
一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)
1.关于交变电流和直流电的说法中，正确的是( )
A.如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流
B.直流电的大小和方向一定不变
C.交变电流一定是按正弦规律变化的
D.交变电流的最大特征就是电流方向随时间做周期性的变化
【解析】选D。直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以改变。交变电流的特征是电流的方向随时间改变。交变电流有多种形式，正弦式交流电只是交变电流中最基本、最简单的一种，故选项A、B、C错误，选项D正确。
2.下列提到的交变电流，不是指有效值的是( )
A.交流电压表读数 B.保险丝的熔断电流
C.电容器的击穿电压 D.380 V动力电压
【解析】选C。交流电压表、电流表的读数，保险丝的熔断电流，380 V动力电压指的都是有效值；电容器的击穿电压指的是电压的最大值，故选项C符合题意。
【补偿训练】
有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指( )
A.交流电电压的瞬时值
B.交流电电压的最大值
C.交流电电压的平均值
D.交流电电压的有效值
【解析】选D。家用电器上所标的值均是有效值，而不是最大值、平均值、也不是瞬时值，所以使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指交流电电压的有效值，选项D正确。
3.(多选)某小型交流发电机产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，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.交变电流的周期是0.25 s
B.交变电流的频率为8 Hz
C.交变电流的最大值为2 A
D.交变电流的有效值为2 A
【解析】选A、C。由e -t图像可知，交变电流的周期为0.25 s，故频率为4 Hz，选项A正确，选项B错误；根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2 A，故有效值为 A，选项C正确，选项D错误。
【补偿训练】
(多选)将阻值为10 Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是( )
A.电压的有效值为10 V
B.该交流电的周期为0.02 s
C.通过电阻的电流有效值为 A
D.电阻消耗电功率为5 W
【解析】选C、D。由u-t图像可知，交流电压最大值为10 V，有效值U== V=
5 V，故A错误；根据图像可直接读出交流电的周期T=0.04 s，故B错误；由欧姆定律可知，通过电阻的电流I== A= A，故C正确。电阻的电功率为P== W=5 W，故D正确。
4.在电路的M、N间加一如图所示的正弦式交变电流，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为( )
A.220 V，2.20 A B.311 V，2.20 A
C.220 V，3.11 A D.311 V，3.11 A
【解析】选A。由题中图像可知Um=311 V，因为是正弦式交变电流，所以电压的有效值UV=220 V，即为交流电压表的示数，交流电流表的示数I===2.20 A，也为有效值，所以A正确。
二、非选择题(10分)
5.如图所示为余弦交流电的图像，根据图像回答下列问题：
(1)该交流电的周期多大？
(2)该交流电的频率多大？
(3)该交流电电压的有效值多大？
【解析】(1)由图像可知该交变电流的周期T=0.08 s。
(2)由f=可知：f= Hz=12.5 Hz。
(3)U== V=77.78 V。
答案：(1)0.08 s (2)12.5 Hz (3)77.78 V
(10分钟 20分)
6.(6分)一个白炽灯灯泡上标有“220 V 40 W”，那么为了使它正常发光，所使用的正弦交流电应是( )
A.电压最大值为220 V，电流最大值为0.18 A
B.电压最大值为311 V，电流最大值为0.26 A
C.电压有效值为220 V，电流有效值为0.26 A
D.电压有效值为311 V，电流有效值为0.18 A
【解析】选B。电器上的标识一般不加特殊说明皆指交流电的有效值。由P=UI解得I≈0.18 A，Um≈311 V，Im≈0.26 A，故B正确。
【补偿训练】
利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是( )
A.频率为100 Hz
B.电压有效值为50 V
C.一个标有“90 V，30 μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作
D.若电阻R=10 Ω，则1 min内R产生的热量为1.5×104 J
【解析】选D。由图乙可知，该电压的周期为0.02 s，故频率为f==50 Hz，选项A错误；由图乙可知前半个周期内的最大电压Um=100 V，后半个周期没有电压，根据电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量×0.01=×0.02，得电压有效值为U=50 V，选项B错误；电容器两端的瞬时电压不应超过最大电压，选项C错误；电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故产生的热量为Q=t=1.5×104 J，选项D正确。
7.(14分)如图甲是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交流电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数是多少？
【解析】从u-t图像看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为：U1== V=220 V
后半周期电压为零。
根据有效值的定义，有
·+0=·T
代入数据，解得：U=155.6 V。
即电压表的读数为155.6 V。
答案：155.6 V
(15分钟 30分)
一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)
1.关于交变电流和直流电的说法中，正确的是( )
A.如果电流大小随时间做周期性变化，则一定是交变电流
B.直流电的大小和方向一定不变
C.交变电流一定是按正弦规律变化的
D.交变电流的最大特征就是电流方向随时间做周期性的变化
【解析】选D。直流电的特征是电流的方向不变，电流的大小可以改变。交变电流的特征是电流的方向随时间改变。交变电流有多种形式，正弦式交流电只是交变电流中最基本、最简单的一种，故选项A、B、C错误，选项D正确。
2.下列提到的交变电流，不是指有效值的是( )
A.交流电压表读数 B.保险丝的熔断电流
C.电容器的击穿电压 D.380 V动力电压
【解析】选C。交流电压表、电流表的读数，保险丝的熔断电流，380 V动力电压指的都是有效值；电容器的击穿电压指的是电压的最大值，故选项C符合题意。
【补偿训练】
有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指( )
A.交流电电压的瞬时值
B.交流电电压的最大值
C.交流电电压的平均值
D.交流电电压的有效值
【解析】选D。家用电器上所标的值均是有效值，而不是最大值、平均值、也不是瞬时值，所以使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220 V”的字样，这“220 V”是指交流电电压的有效值，选项D正确。
3.(多选)某小型交流发电机产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，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.交变电流的周期是0.25 s
B.交变电流的频率为8 Hz
C.交变电流的最大值为2 A
D.交变电流的有效值为2 A
【解析】选A、C。由e -t图像可知，交变电流的周期为0.25 s，故频率为4 Hz，选项A正确，选项B错误；根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2 A，故有效值为 A，选项C正确，选项D错误。
【补偿训练】
(多选)将阻值为10 Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上，以下说法正确的是( )
A.电压的有效值为10 V
B.该交流电的周期为0.02 s
C.通过电阻的电流有效值为 A
D.电阻消耗电功率为5 W
【解析】选C、D。由u-t图像可知，交流电压最大值为10 V，有效值U== V=
5 V，故A错误；根据图像可直接读出交流电的周期T=0.04 s，故B错误；由欧姆定律可知，通过电阻的电流I== A= A，故C正确。电阻的电功率为P== W=5 W，故D正确。
4.在电路的M、N间加一如图所示的正弦式交变电流，负载电阻为100 Ω，若不考虑电表内阻对电路的影响，则交流电压表和交流电流表的读数分别为( )
A.220 V，2.20 A B.311 V，2.20 A
C.220 V，3.11 A D.311 V，3.11 A
【解析】选A。由题中图像可知Um=311 V，因为是正弦式交变电流，所以电压的有效值UV=220 V，即为交流电压表的示数，交流电流表的示数I===2.20 A，也为有效值，所以A正确。
二、非选择题(10分)
5.如图所示为余弦交流电的图像，根据图像回答下列问题：
(1)该交流电的周期多大？
(2)该交流电的频率多大？
(3)该交流电电压的有效值多大？
【解析】(1)由图像可知该交变电流的周期T=0.08 s。
(2)由f=可知：f= Hz=12.5 Hz。
(3)U== V=77.78 V。
答案：(1)0.08 s (2)12.5 Hz (3)77.78 V
(10分钟 20分)
6.(6分)一个白炽灯灯泡上标有“220 V 40 W”，那么为了使它正常发光，所使用的正弦交流电应是( )
A.电压最大值为220 V，电流最大值为0.18 A
B.电压最大值为311 V，电流最大值为0.26 A
C.电压有效值为220 V，电流有效值为0.26 A
D.电压有效值为311 V，电流有效值为0.18 A
【解析】选B。电器上的标识一般不加特殊说明皆指交流电的有效值。由P=UI解得I≈0.18 A，Um≈311 V，Im≈0.26 A，故B正确。
【补偿训练】
利用半导体二极管的单向导电性，可以对交变电流进行整流，将交变电流变为直流，一种简单的整流电路如图甲所示，ab为交变电流信号输入端，D为半导体二极管，R为定值电阻。信号输入后，电阻R两端输出的电压信号如图乙所示，则关于该输出信号，下列说法正确的是( )
A.频率为100 Hz
B.电压有效值为50 V
C.一个标有“90 V，30 μF”的电容器并联在电阻R两端，可以正常工作
D.若电阻R=10 Ω，则1 min内R产生的热量为1.5×104 J
【解析】选D。由图乙可知，该电压的周期为0.02 s，故频率为f==50 Hz，选项A错误；由图乙可知前半个周期内的最大电压Um=100 V，后半个周期没有电压，根据电流的热效应知，一个周期内电阻产生的热量×0.01=×0.02，得电压有效值为U=50 V，选项B错误；电容器两端的瞬时电压不应超过最大电压，选项C错误；电阻R产生的热量应使用电压的有效值进行计算，故产生的热量为Q=t=1.5×104 J，选项D正确。
7.(14分)如图甲是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交流电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数是多少？
【解析】从u-t图像看出，每个周期的前半周期是正弦图形，其有效值为：U1== V=220 V
后半周期电压为零。
根据有效值的定义，有
·+0=·T
代入数据，解得：U=155.6 V。
即电压表的读数为155.6 V。
答案：155.6 V