2.正弦交变电流的描述（课件 学案 练习，共3份） 教科版（2019）选择性必修第二册 第三章

2　正弦交变电流的描述 (分值：100分） 1~8题每题6分，共48分 考点一　描述交变电流的物理量 1.关于交变电流的周期和频率，下列说法中正确的是（　　） A.正弦交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于一个周期 B.1 s内正弦交变电流出现最大值的次数等于频率 C.交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍 D.频率为50 Hz的交变电流，其周期等于0.05 s 2.（多选）已知某发电机交变电流的瞬时值表达式为i=10sin 10πt （A），则（　　） A.交变电流的频率为5 Hz B.交流发电机线圈转动的角速度为10 rad/s C.交变电流的峰值为10 A D.若线圈的匝数N=10，则穿过线圈的磁通量的最大值为0.1 Wb 3.（2023·成都市高二期末）图甲为某研究小组的自制交流发电机结构简图。某次实验中线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，利用示波器测出其产生的正弦交流电电压u随时间t变化关系如图乙所示，线圈及导线电阻不计，若想用此发电机产生“220 V、50 Hz”的交流电，下列操作正确的是（　　） A.仅调节线圈的匝数为原来2倍 B.仅调节线圈的面积为原来倍 C.仅调节匀强磁场的磁感应强度为原来2倍 D.仅调节线圈匀速转动的转速为原来2倍 考点二　有效值的计算 4.（2023·河南省高二期末）通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为（　　） A.I0 B.I0 C.I0 D.I0 5.（2023·丹东市高二期末）如图所示，固定金属圆环半径为L，在金属圆环的四个面积均等区域中有两个区域存在方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场。长为L的导体棒OA一端与圆环中心O点重合，另一端与圆环接触良好，在圆环和O点之间接一定值电阻R，其他电阻不计。当导体棒以角速度ω绕O点在纸面内匀速转动时，回路中产生的交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 6.（2024·长治市高二期中）A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率PA∶PB等于（　　） A.5∶4 B.3∶2 C.∶1 D.2∶1 考点三　正弦交变电流的公式和图像 7.（多选）如图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，从t=0时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数n=50，线圈的总电阻r=5 Ω，定值电阻R=45 Ω，电压表为理想交流电压表。则下列判断正确的是（取π=3.14）（　　） A.线圈转动的周期为6.28 s B.t=0时刻线圈平面与磁感线平行 C.线圈转动过程中产生的最大电动势为100 V D.电压表的示数为45 V 8.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间成正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个阻值为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.感应电流的有效值为10 A B.该交流电的频率为50 Hz C.若将该交流电接在阻值R=100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W D.该感应电动势的瞬时值的表达式e=100·sin（25πt） V 9~11题每题9分，12题15分，共42分 9.（2021·浙江6月选考）如图所示，虚线是正弦交流电的图像，实线是另一交流电的图像，它们的周期T和最大值Um相同，则实线所对应的交流电的有效值U满足（　　） A.U= B.U= C.U> D.U< 10.（2023·遂宁市射洪中学高二校考）如图甲所示，在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径r0=1 cm的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数N=100匝，面积S=10 cm2，总电阻R1=2 Ω，磁极间的磁场可视为磁感应强度B=0.1 T的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒为R2=2 ... ...