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15.2描述交变电流的物理量学案1．交变电流完成一次周期性变化的______称为交变电流的周期．交变电流在1s内完成周期性变化的______叫做它的频率，周期和频率互为__________即________或________．2．让交流与恒定电流分别通过______的电阻，如果在交流的一个______内它们产生的______相等，这个恒定电流I、电压U就叫做交流的电流、电压的有效值．3．正弦式交变电流的峰值和有效值的关系为________，____________4．某交变电流的方向在1s内改变100次，则其周期T和频率f分别为()A．T＝0.01sB．T＝0.02sC．f＝100HzD．f＝50Hz5．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图所示，则()A．交变电流的频率是4πHzB．当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直C．当t＝πs时，e有最大值D．交流电的周期是2πs6．如图是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是()A．周期是0.2s，电流的峰值是10AB．周期是0.15s，电流的峰值是10AC．频率是5Hz，电流的有效值是10AD．频率是0.2Hz，电流的有效值是7.07A【概念规律练】知识点一交变电流的周期和频率1．某交变电压随时间的变化规律如图所示，则此交变电流的频率为________Hz.线圈转动的角速度是________rad/s.若将此电压加在10μF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于________V.2．我国照明电压的瞬时值表达式为e＝2202sin100πtV，它的周期是________，频率是________，在1s内电流的方向改变________次，电压最大值为________．知识点二交变电流的峰值和有效值3．关于交变电流的感应电动势的有效值U和最大值Um，下列说法中正确的是()A．任何形式的交变电流都具有U＝Um/2的关系B．只有正(余)弦交变电流才具有U＝Um2的关系C．照明电压220V、动力电压380V指的都是最大值D．交流电压表和交流电流表测的都是最大值4．电阻R1、R2与交流电源按照图(a)方式连接，R1＝10Ω，R2＝20Ω.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(b)所示．则()A．通过R1的电流有效值是1.2AB．R1两端的电压有效值是6VC．通过R2的电流最大值是1.22AD．R2两端的电压最大值是62V【方法技巧练】2一、有效值的计算方法5．如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？6．某一交流电的电压波形如图所示，求这一交流电的电压有效值U.二、瞬时值、最大值、有效值与平均值应用的技巧7．如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90°的过程中，求：(1)通过电阻R的电荷量q.(2)电阻R上产生的焦耳热Q.8．在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n＝100匝，边长为20cm，电阻为10Ω，转动频率f＝50Hz，磁场的磁感应强度为0.5T．求：(1)外力驱动线圈转动的功率．(2)转至线圈平面与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小．(3)线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量．31．下面关于交变电流的说法中正确的是()A．交流电器设备上所标的电压值和电流值是交变电流的峰值B．用交流电流表和交流电压表测定的数值是交变电流的瞬时值C．给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D．跟交变电流有相同的热效应的恒定电流的数值是交变电流的有效值2．图8表示两种电压的波形，其中图甲表示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是()图8A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的有效值都是311VC．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝220sin100πtVD．以上说法都不对3．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图9所示，由图可知()图9A．该交流电的电压的有效值为100VB．该交流电的频率为25HzC．该交流电压瞬时值的表达式为u＝100sin25tVD．若将该交流电压加在阻值为100Ω的电阻两端，该电阻消耗的功率为50W4．一个电热器接在10V的直流电源上，在ts内产生的焦耳热为Q，今将该电热器接在一个交流电源上，它在2ts内产生的焦耳热为Q，则这一交流电源的电压的最大值和有效值分别是()A．最大值102V，有效值10VB．最大值10V，有效值52VC．最大值52V，有效值5VD．最大值202V，有效值102V5．将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图10所示．下列说法正确的是()图10A．电路中交变电流的频率为0.25HzB．通过电阻的电流为2AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V6．一个矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为nr/s，则()A．线框交变电动势的峰值为nπBSB．线框交变电动势的有效值为2nπBSC．从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2nBSD．感应电动势瞬时值为e＝2nπBSsin2nπt7．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图11甲所示．已知发电机线圈内阻为45.0Ω，外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则()图11A．电压表V的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J8．在如图所示的电路中，A是熔断电流I0＝2A的保险丝，R是可变电阻，S是交流电源．交流电源的内电阻不计，其电动势随时间变化的规律是e＝2202sin314tV．为了不使保险丝熔断，可变电阻的阻值应该大于()A．1102ΩB．110ΩC．220ΩD．2202Ω9．有一个电子器件，当其两端电压高于100V时则导通，等于或低于100V时则不导通，若把这个电子器件接到100V、50Hz的正弦交变电源上，这个电子器件将()A．不导通B．每秒钟导通50次C．每秒钟导通100次D．每次导通时间为0.005s10．将一电热器接在10V直流电源上，在时间t内可将一壶水烧开．现将电热器接到一个U＝10sinωtV的交变电源上，煮开同一壶水需时间________；若接到另一交流电源上，需要时间为t3，那么这个交流电源的最大值为________．11．某交流电的电压随时间变化的规律如图所示，此交流电的频率为________，若将该电压加在一阻值为1kΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，则该用电器的额定功率为________．12．图是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有效值．13．如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝1πT，当线圈以300r/min的转速匀速转动时，求：(1)转动中感应电动势的最大值和有效值．(2)电路中交流电压表和电流表的示数．(3)线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电量．