2018版 第3章 第3節(jié) 交變電流 學(xué)業(yè)分層測評

第頁學(xué)業(yè)分層測評(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．如圖3-3-7所示，屬于交流電的是()圖3-3-7【解析】方向隨時(shí)間做周期性變化是交變電流最重要的特征．A、B、D三項(xiàng)所示的電流大小隨時(shí)間做周期性變化，但其方向不變，它們所表示的是直流電．C選項(xiàng)中電流的方向隨時(shí)間做周期性變化，故選C.【答案】C2．(多選)下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852203】A．使用交流電的電器設(shè)備所標(biāo)示的額定電壓、額定電流的數(shù)值均為最大值B．用交流電流表和電壓表測得的數(shù)值是有效值C．照明電路電壓為220V指的是有效值D．所有交變電流的有效值和最大值之間均存在Ee＝eq\f(Em,\r(2))，Ue＝eq\f(Um,\r(2))和Ie＝eq\f(Im,\r(2))的關(guān)系【解析】各種使用交流電的用電器銘牌上所標(biāo)的數(shù)值均為有效值，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；交流電表測量值為有效值，故B項(xiàng)正確；照明電路電壓為220V是有效值，故C項(xiàng)正確；Ee＝eq\f(Em,\r(2))，Ue＝eq\f(Um,\r(2))，Ie＝eq\f(Im,\r(2))是正(余)弦交變電流有效值和最大值的關(guān)系，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．【答案】BC3．(多選)如圖3-3-8中，將電燈與電容器串聯(lián)接入通有交變電流的電路中，燈泡發(fā)光，則()【導(dǎo)學(xué)號：46852204】圖3-3-8A．自由電荷通過了電容器兩極板間的絕緣電介質(zhì)B．自由電荷沒有通過電容器兩極板間的絕緣電介質(zhì)C．接入交流電源使電容器兩極板間的絕緣電介質(zhì)變成了導(dǎo)體D．電容器交替進(jìn)行充放電，電路中就有電流，表現(xiàn)為交變電流“通過”了電容器【解析】電容器“通交流”是因?yàn)閮蓸O板不斷地充放電，從而使電路中有電流，而不是自由電荷通過了兩極板間的電介質(zhì)，所以B、D項(xiàng)正確．【答案】BD4．2A的直流電流通過電阻R時(shí)，t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q.現(xiàn)讓一正弦式電流通過電阻R，若2t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，則交變電流的最大值為()【導(dǎo)學(xué)號：46852205】A．1A B．2AC.eq\r(2)A D．2eq\r(2)A【解析】設(shè)交變電流有效值為I，則I2·R·2t＝(2A)2·R·t，故I＝eq\r(2)A．交變電流的最大值Im＝eq\r(2)I＝2A．故選項(xiàng)B正確．【答案】B5．一只“220V100W”的燈泡接在u＝311sin314tV的交流電源上，則下列說法中錯(cuò)誤的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852206】A．通過燈泡的電流I＝0.64AB．與燈泡串聯(lián)的電流表示數(shù)為I＝0.45AC．燈泡能正常發(fā)光D．與燈泡并聯(lián)的電壓表示數(shù)為U＝220V【解析】該交流電源的有效值為U＝Um/eq\r(2)＝eq\f(311,\r(2))V≈220V，選項(xiàng)C、D正確；通過燈泡的電流為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,2202/100)A≈0.45A，選項(xiàng)B正確．【答案】A6．(多選)如圖3-3-9所示電路，L1和L2是兩個(gè)完全相同，標(biāo)有“6V0.1A”的燈泡，C是額定電壓8V的電容器，ab之間接有6V的交流電源．則()【導(dǎo)學(xué)號：46852207】圖3-3-9A．燈泡L1發(fā)光，L2不發(fā)光B．燈泡L1和L2都發(fā)光C．燈泡L1和L2亮度相同D．燈泡L1比L2亮一些【解析】交流能夠“通過”電容器，但電容器對交流有阻礙作用．故B、D選項(xiàng)正確．【答案】BD7．下列對“交變電流可以‘通過’電容器”的理解正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：46852208】A．因?yàn)榻涣?，所以電荷可以從電容器極板間通過B．極板之間的電介質(zhì)中有電荷通過，連接極板的導(dǎo)線中有電流不斷地流動(dòng)C．連接極板的導(dǎo)線中不斷地有電流通過，是因?yàn)殡娙萜髟诜磸?fù)地充放電D．電容器兩極板間有電介質(zhì)，所以交變電流才能從電容器中通過【解析】電容器的兩極板之間是相互絕緣的，不論是恒定電流還是交變電流，自由電荷都不能通過兩極板之間的絕緣體(電介質(zhì))．通常所說的交變電流“通過”電容器，并不是自由電荷穿過了電容器，而是在交流電源作用下，當(dāng)電壓升高時(shí)電容器充電，電容器極板上的電荷量增加，形成充電電流；當(dāng)電壓降低時(shí)電容器放電，電容器極板上的電荷量減少，形成放電電流，由于電容器反復(fù)不斷地充電和放電，使電路中有持續(xù)的交變電流．【答案】C8．如圖3-3-10中畫出了六種電流隨時(shí)間變化的圖象．這六個(gè)圖中的電流，都隨時(shí)間t做周期性變化，其中屬于交流的是_______，屬于正弦式電流的是_______．【導(dǎo)學(xué)號：46852209】圖3-3-10【解析】大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流為交流電，b、d中方向不變不是交流電．【答案】(a)(c)(e)(f)(c)[能力提升]9．已知某交流電變化規(guī)律是i＝10sinωtA，當(dāng)t＝eq\f(T,12)時(shí)，電流的瞬時(shí)值為()【導(dǎo)學(xué)號：46852210】A．5A B．7.07AC．8.67A D．10A【解析】將ω＝eq\f(2π,T)代入i＝10sinωt得出i＝10sineq\f(2π,T)tA，再將t＝eq\f(T,12)代入i＝10sineq\f(2π,T)tA得i＝10sin(eq\f(2π,T)×eq\f(T,12))A＝10sineq\f(π,6)A＝10×eq\f(1,2)A＝5A，故選A.【答案】A10．如圖3-3-11(a)所示的正弦式電流，接入圖(b)所示電路的M、N兩端．已知圖(b)電路中的定值電阻R＝110Ω，電流表A為理想電流表，C為擊穿電壓為250V的電容器，D為熔斷電流I0＝2.5A的保險(xiǎn)絲．則下列說法中正確的有()【導(dǎo)學(xué)號：46852211】(a)(b)圖3-3-11A．電流表讀數(shù)為2.82AB．若將電容器C接到P、Q兩點(diǎn)之間，電容器C不會(huì)被擊穿C．保險(xiǎn)絲D接入電路中的圖示位置，肯定會(huì)被熔斷D．若保險(xiǎn)絲不被熔斷，在10個(gè)周期內(nèi)，電阻R放出的熱量為88J【解析】由題給出的交流電壓的圖象可知，該交流電壓的最大值Um＝311V，有效值U＝eq\f(Um,\r(2))＝220V，周期T＝0.02s.交流電流表所測得的電流值為有效值，因而電流表讀數(shù)為I＝eq\f(U,R)＝eq\f(220V,110Ω)＝2A，選項(xiàng)A錯(cuò)；電容器的擊穿電壓是指電容器被擊穿時(shí)電壓值的下限．因而與之相對應(yīng)的應(yīng)該是交流電壓的最大值，亦即電容器C只能接入電壓的最大值小于250V的交流電路中，今將其接入P、Q兩點(diǎn)之間會(huì)被擊穿，選項(xiàng)B錯(cuò)；保險(xiǎn)絲的熔斷是由于電流的熱效應(yīng)所致，熔斷電流值指的是電流的有效值，I0＝2.5A>2A．所以保險(xiǎn)絲D不會(huì)被熔斷，選項(xiàng)C錯(cuò)；交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的，所以計(jì)算電阻R上放出的熱量則應(yīng)該用有效值計(jì)算，10個(gè)周期內(nèi)電阻R上放出熱量Q＝I2Rt＝22×110×10×0.02J＝88J，選項(xiàng)D正確．【答案】D11．一交流電流的圖象如圖3-3-12所示，由圖可知，該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝________A，用電流表測該電流，示數(shù)為________A，若該交流電流通過10Ω的電阻時(shí)，電阻消耗的電功率為________W.【導(dǎo)學(xué)號：46852212】圖3-3-12【解析】要寫出正弦電流的表達(dá)式，需確定最大值和角速度，由圖象可知最大值為10eq\r(2)A．角速度是200π，即可寫出表達(dá)式為i＝Imsin200πt，示數(shù)為I＝eq\f(Im,\r(2))＝10A．電功率為P＝I2R′＝1000W.【答案】10eq\r(2)sin200πt10100012．一臺發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢的峰值為400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為314rad/s，試寫出電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式．如果該發(fā)電機(jī)與只含電阻的負(fù)載組成的閉合電路的總電阻為2000Ω，則電路中電流的峰值為多少？電流的瞬時(shí)值表達(dá)式怎樣？【導(dǎo)學(xué)號：46852213】【解析】根據(jù)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的公式