1、课后素养落实(七)交变电流的特点(建议用时：40分钟)题组一交变电流的特点及周期和频率1(多选)关于交变电流的周期和频率，下列说法正确的是()A正弦式交变电流连续两次出现零值的时间间隔等于周期B周期等于0.02 s的交变电流，其频率50 HzC频率为50 Hz的交变电流，1 s内方向变化100次D频率为50 Hz的交变电流，1 s内方向变化50次BC正弦式交变电流连续两次出现零值的时间间隔等于半个周期，选项A错误；50 Hz的交变电流，其周期等于0.02 s，选项B正确；频率为50 Hz的交变电流，1 s内方向变化100次，选项C正确，D错误。2如图所示是一个正弦式交变电流的图像，下列说法正确
2、的是()A周期是0.2 s，电流的峰值是10 AB周期是0.15 s，电流的峰值是10 AC频率是5 Hz，电流的有效值是10 AD频率是0.2 Hz，电流的有效值是7.07 AA由题图可知T0.2 s，Im10 A，故频率f5 Hz，I5 A7.07 A，A正确，B、C、D错误。题组二交变电流有效值、最大值的理解3下列提到的交流电，不是指有效值的是()A交流电压表的读数B保险丝熔断电流C电容器击穿电压D220 V交流电压C电容器击穿电压指电容器两端能承受的电压的最大值。4(多选)下列说法正确的是()A耐压值为300 V的电容器两端可安全接到220 V的交流电源上B交流电器设备上所标出的额定电
3、压值和额定电流值均为有效值C计算交流电的电功、电功率及电热时电压、电流必须用交流电的有效值D没有特别说明时交流电的数值均指有效值BCD有效值为220 V的交流电电压的最大值为311 V，高于电容器的耐压值300 V，选项A错误；交流电器设备上所标出的额定电压值和额定电流值均为有效值，选项B正确；计算交流电的电功、电功率及电热时电压、电流必须用交流电的有效值，选项C正确；没有特别说明时交流电的数值均指有效值，选项D正确。5下列说法中正确的是()A跟直流有相同热效应的交流的值是交流的有效值B交变电流的有效值总是最大值的C因为有效值表示交变电流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D若正弦式交变电流
4、的最大值是10 A，则它的最小值是0 AD根据有效值的定义，可知A选项错误；对于正弦式交变电流，其有效值是最大值的，而对于其他的交变电流不一定有这样的关系。交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与平均值不同。交变电流的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，正弦式交变电流的最小值为零，故选项B、C错误，D正确。题组三交变电流有效值的计算6在如图甲电路的M、N间加一如图乙所示的正弦交流电，负载电阻为100 ，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()甲乙A220 V,2.20 A B311 V,2.20 AC220 V,3.11 A D311 V,3.11 AA由
5、ut图像可知，交流电压的最大值为311 V，交流电压的有效值(即电压表的读数)为 V220 V，电流表的读数为 A2.20 A，A正确。7如图所示，正弦交流电甲和方波交流电乙的峰值、频率完全相同，把两电流分别输入完全相同的两个电阻中，经过相同的时间(足够长)后，两电阻中消耗的电能之比W甲W乙为()A12 B1 C11 D12A在一个周期T内，正弦交流电在电阻中消耗的电能为W甲Rt，方波交流电在电阻中消耗的电能为W乙I2Rt，所以W甲W乙12，故A正确。8如图所示为一交变电流的it图像，则此交变电流的有效值为()A5 AB5 AC10 AD2.5 AD对于正弦式交变电流可直接应用最大值为有效值的
6、倍这一规律，将此交变电流分为前后两部分正弦式交流，可直接得到这两部分正弦式交变电流的有效值，分别为I12.5 A和I27.5 A，分别取一个周期T中的前0.01 s和后0.01 s计算产生的电热QIR0.01 JIR0.01 J，再利用有效值的定义得QI2R0.02 J，解得I2.5 A。9如图甲所示，一个电阻为R的金属圆环放在磁场中，磁场与圆环所在的平面垂直，穿过圆环的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，图中的最大磁通量0和变化的周期T都是已知量，求在一个周期T的时间内，金属环中产生的焦耳热和交变电流的有效值。甲乙解析0时间内，感应电动势为：E1，0时间内，感应电流为：I14，时间内，感应电动
7、势、感应电流大小与0内相同，及T时间内感应电动势、感应电流为0，一个周期内产生的热量为：2IR8，由有效值的定义可知I2RT，有效值为I。答案1电阻R1、R2与交流电源按照如图甲所示方式连接，R110 ，R220 。合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。则()甲乙A通过R1的电流有效值是1.2 ABR1两端的电压有效值是6 VC通过R2的电流最大值是1.2 ADR2两端的电压最大值是6 VB由it图像可知，电流最大值Im0.6 A，有效值I0.6 A，因R1与R2串联，则I1I0.6 A，U1IR16 V，I2mIm0.6 A，U2mImR212 V，故A、C
8、、D错误，B正确。2正弦交变电源的电压是220 V，它跟电阻R11 210 和R2484 、电容器、电压表一起组成的电路如图所示，图中电压表读数为U1，电容器的耐压值为U2，保险丝D的熔断电流是I，则()AU1220 V BU2220 VCU1220 V DI AC电压表读数为电压有效值，即U1220 V，C正确，A错误；而用电器的耐压值必须不小于交流电的最大值，故U2220 V，B错误；保险丝的熔断电流为有效值I A A A，D错误。3图中两交变电流分别通过相同电阻R。(1)分别写出它们的有效值、周期、频率；(2)计算它们在R上产生的功率之比。甲乙解析(1)图甲为正弦交变电流，其有效值I1
9、A，周期T10.4 s，频率f12.5 Hz；图乙为方波交流电，电流的大小不变，方向做周期性变化，由于热效应与电流方向无关，因而它的有效值I25 A，周期T20.3 s，频率f2Hz。(2)由公式PI2R得P甲P乙12。答案(1) A0.4 s2.5 Hz5 A0.3 s Hz(2)124一个边长为6 cm的正方形金属线框被置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为0.36 。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为多大？解析由法拉第电磁感应定律和欧姆定律得：ES，I由题图可知03 s内I1 A2105 A在35 s内I2 A3105 A根据有效值的定义得I2RtIRt1IRt2，代入数据得I105 A。答案105 A