第课时交变电流的产生和描述【测控导航】知识点题号1.交变电流的产生及其变化规律1、4、102.交变电流的“四值”2、3、5、7、83.交变电流有效值的计算6、94.综合问题11、121~8题为单选题;9~11题为多选题1.如图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不能产生正弦式交变电流的是(C)解析:选项A、B中闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向且过线圈平面的转轴匀速转动,满足产生正弦式交变电流的条件,能产生正弦式交变电流;选项C中转轴平行于磁场方向,转动过程中,穿过线圈的磁通量始终为零,故选项C中不产生正弦式交变电流;选项D中虽然只有一半线圈在磁场中,但是始终有一边切割磁感线按照正弦规律产生感应电动势,且一边出时,另一边恰好入,保证转动过程中感应电动势连续按照正弦规律变化,选项D中能产生正弦式交变电流.正弦式交变电流的产生条件是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,与线圈的形状、轴的位置无关.2.(2012合肥模拟)一个矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,周期为T.从中性面开始计时,当t=T时感应电动势为2V,则此交变电动势的有效值为(A)A.2VB.2VC.VD.V解析:由中性面开始计时,设e=Emsinωt,ω=,当t=T时,e=2V,则Em=4V,故电动势有效值E=2V,故选项A正确.3.(2012年大纲全国卷)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(B)A.3.9×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度解析:由于电风扇正常工作,根据W=UIt可得:W=220×(0.3×10+0.4×10+0.2×40)×60J=1.98×105J=5.5×10-2kW·h,选项B正确.4.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图(甲)所示.已知发电机线圈内阻为5.0Ω,现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图(乙)所示,则(D)A.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24.2J解析:由电动势的图像知,其最大值为220V,故有效值为220V,电压表测量灯泡两端电压U=IR=×95.0V=209V,选项A错误;交流电的周期T=0.02s,方向每秒改变100次,选项B错误;灯泡消耗的功率P=I2R=×95.0W=459.8W,选项C错误;发电机内阻每秒产生的热量Q=I2rt=×5.0×1J=24.2J,选项D正确.本题考查交流电的图像、最大值、有效值、频率、电热、电功率等知识,考查读图分析能力、推理判断能力及理解能力.5.(2012南通模拟)面积为S的两个电阻相同的线圈,分别放在如图所示的磁场中,图(甲)中是磁感应强度为B0的匀强磁场,线圈在磁场中以周期T绕OO'轴匀速转动,图(乙)中磁场变化规律为B=B0cos,从图示位置开始计时,则(D)A.两线圈的磁通量变化规律不同B.两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同C.经相同的时间t(t>T),两线圈产生的热量不同D.从此时刻起,经T/4时间,流过两线圈横截面的电荷量相同解析:图(甲)中的磁通量变化规律为Φ甲=B0Scost,图(乙)中的磁通量变化规律为Φ乙=B0Scost,故选项A错;由于两线圈的磁通量变化规律相同,则两线圈中感应电动势的变化规律相同,达到最大值的时刻也相同,有效值E也相同.又因两线圈电阻相同,所以Q=t也相同,故选项B、C错;经过时间,流过两线圈横截面的电荷量q=·也相同,故选项D正确.6.(2012安徽合肥一中高三模拟)一个10Ω的电阻,它两端的电压u随时间t的变化规律如图所示,则(D)A.流过电阻的最大电流是22AB.用交流电压表测量电阻两端的电压,其示数约为311VC.电阻消耗的功率为9680WD.在交流电变化的前半个周期内,电阻产生的焦耳热是48.4J解析:电压峰值为220V≈311V最大电流为A=31.1A,电压有效值为220V,电压表测的是有效值,电阻消耗的功率为P==W=4840W前半个周期电阻产生的焦耳热为Q=P·=48.4J因此只有选项D正确.7.(2013攀枝花模拟)某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图像如图所示,下列说法中正确的是(D)A.交变电流的频率为0.02HzB.交变电流的瞬时表达式为i=5cos50πt(A)C.在t=0.01s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大D.若发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5W解析:根据图像可知,im=5A,T=20×10-3s=0.02s,所以,交变电流的频率f=1/T=50Hz,...
