高中物理第2章第2節(jié)描述交流電的物理量學(xué)案教科版選修3-2-wenkub
2022-12-19 05:50:19 本頁面
【正文】 電源按照如圖 2 甲所示方式連接， R1＝ 10 Ω 、 R2＝ 20 Ω. 合上開關(guān) S 后，通過電阻 R2的正弦交變電流 i 隨時間 t變化的 情況如圖乙所示．則 ( ) 圖 2 A．通過 R1的電流的有效值是 65 A B． R1兩端的電壓有效值是 6 V C．通過 R2的電流的最大值是 6 25 A D． R2兩端的電壓最大值是 6 2 V 答案 B 解析 由題圖乙可得，正弦交變電流的最大值 Im＝ 3 25 A，所以電流的有效值 I＝ Im2＝ 35 A，電阻 R R2串聯(lián)，所以電流的最大值均為 3 25 A，有效值均為 35 A．由歐姆定律 U＝ IR 得， U1＝ IR1＝ 6 V，所以 U1m＝ 2U1＝ 6 2 V； U2＝ IR2＝ 12 V， U2m＝ 2U2＝ 12 2 V. 6. 在圖 3 所示電路中， A是熔斷電流 I0＝ 2 A的保險絲，電阻可不計， R 是可變電阻， S 是交流電源．交流電源的內(nèi)電阻不計，其電動勢隨時間變化的規(guī)律是 e＝ 220 2sin (314t) V．為了不使保險絲熔斷，可變電阻的阻值應(yīng)該大于 ( ) 圖 3 A． 110 2 Ω B ． 110 Ω C． 220 Ω D ． 220 2 Ω 答案 B 解析 E＝ 220 V， Rmin＝ EI0＝ 2202 Ω ＝ 110 Ω ，故 B 正確． 7．如圖 4 所示，一個 “ ” 形線框處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁場中， OO′ 為磁場的邊界．現(xiàn)使線框以角速度 ω 繞軸 OO′ 勻速轉(zhuǎn)動，通過金屬轉(zhuǎn)軸和電刷與阻值為 R 的外電阻相連．已知線框各邊長均為 L，總電阻為 r，不計轉(zhuǎn)軸與電刷的電阻，則電路中電流的有效值為( ) 圖 4 2R＋ r B.2BωL 2R＋ r C. 2BωL2R＋ r D.BωL 2R＋ r 答案 D 解析 由交流電產(chǎn)生的原理可知，線框以圖示位置為起點，以轉(zhuǎn)過角度為階段分析，在 0～ π 2內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的電流， π 2 ～ 32π 內(nèi)無電流產(chǎn)生， 32π ～ 2π 內(nèi)產(chǎn)生逆時針方向的電流， π 2 、 32π 時產(chǎn)生的電流值 最大為 Im＝ BL2ωR＋ ： (Im2)2Δ t， 通過線圈中導(dǎo)線橫截面的電荷量為 q， 則 q＝ I Δ t＝ nΔ ΦR ＝ nBl2 －R ≈ 1002 －10 C ＝ 10 － 2 C. 答案 (1)10 4 W (2)314 V A (3)10 － 2 C 描述交變電流的物理量??????? 描述變化快慢的物理量 ??????????周期 T頻率 f T＝1f描 述大小的物理量????? 瞬時值 e＝ Emsin ωt峰值 Em＝ NBSω有效值 E＝ Em2平均值 E ＝ nΔ ΦΔ t 1． (對描述交變電流物理量的認(rèn)識 )如圖 6是某種正弦交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的 ( ) 圖 6 A．周期是 s B．最大值是 220 V C．有效值是 220 V D．表達(dá)式為 u＝ 220sin (100π t) V 答案 C 解析 由題圖可知，該交變電壓的周期為 s，最大值為 311 V，而有效值 U＝ Um2＝ 3112 V＝220 V，故 A、 B錯誤， C 正確．正弦交變電壓的瞬時值表達(dá)式 u＝ Umsin ωt ＝ 311sin () V＝ 311sin (100π t) V，故 D 選項錯誤． 2． (正弦交變電流有效值的計算 )一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，周期為 ，當(dāng) t＝ 112T 時，線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值為 2 V，則此交變電流的有效值為 ( ) A． 2 2 V B． 2 V
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