- 正弦式电流的峰值和有效值、平均值
- 共126题
17．如右图所示，甲为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律如图乙所示。发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω恒定不变，则下列说法中正确的为 ( )
正确答案
解析
A、由
B、灯泡消耗的功率为
CD、在1.0×10-2s时刻，线圈处于中相面位置，故穿过线圈的磁通量变化率为零，磁通量最大，故C正确，D错误.
考查方向
正弦式电流的峰值和有效值、平均值
解题思路
由图读出电动势的最大值，求出有效值，根据欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数．根据产生的电压关系判断出磁通量的变化率.
易错点
关键掌握交流电压表测量的是交流电，电压的有效值.
知识点
16．如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，与副线圈相连的两个灯泡完全相
同、电表都为理想电表。原线圈接上如图b所示的正弦交流电，电路正常工作。闭合开关后，
正确答案
解析
AB、原线圈输入电压不变，线圈匝数不变，则副线圈电压不变，即电压表示数不变，灯泡电阻不变，则电流表示数不变，故AB错误；
C、当K接通后，两个灯泡并联，增加一个负载，则副线圈功率增大，所以变压器的输入功率增大，故C正确；
D、根据b图可知，周期T=0.02s，则频率f=50Hz，故D错误．
考查方向
变压器的构造和原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式
解题思路
原线圈输入电压不变，线圈匝数不变，则副线圈电压不变，灯泡两端的电压不变，则通过电流表的电流不变，变压器的输入功率由输出功率决定，根据图b求出周期，进而求出频率.
易错点
关键掌握副线圈的电压由原线圈电压与原副线圈匝数决定，而原线圈的电流由副线圈决定，变压器不改变频率.
知识点
14．某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力，将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印．再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，记下此时台秤的示数即为冲击力的最大值．下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是（ ）
正确答案
解析
A、质点是一种理想化的模型，是采用的理想化的方法，故A错误；
B、交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，让交流和直流通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相同，那么这一直流的数值就叫做这一交流的有效值，采用的是等效替代的方法，故B正确；
C、库仑利用扭秤实验测定静电力常量采用了放大法，故C错误；
D、探究合外力做功与速度变化的关系，采用了控制变量法，所以D错误．
考查方向
等效替代法
解题思路
通过白纸上的球的印迹，来确定球发生的形变的大小，从而可以把不容易测量的冲击力的最大值用球形变量的大小来表示出来，再通过台秤来测量相同的形变时受到的力的大小，这是利用等效替代的方法.
易错点
理解常用的物理思想方法.
知识点
5．如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨，间距为
A电流表的示数是
B电压表的示数是2V
C导体棒运动到图示虚线CD位置时，电流表示数为零
D导体棒上消耗的热功率为0.1 W
正确答案
解析
AB、当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势为 E=BLv，由于L按正弦规律变化，这个过程产生正弦式电流，磁场方向变化时，电流方向变化，所以回路中产生的是正弦式交变电流,则感应电动势的最大值为
C、电流表示数为有效值，一直为0.1A，故C错误；
D、导体棒上消耗的热功率
考查方向
导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；焦耳定律
解题思路
根据公式E=BLv列式分析电流的特点．交流电压表及交流电流表测量的是有效值;根据
易错点
关键是明确切割的有效长度按照正弦规律变化导致电动势的瞬时值按照正弦规律变化，注意交流电压表及交流电流表测量的是有效值，先求最大值，再根据最大值和有效值的关系求解.
知识点
6．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
At=0.01s时穿过线框的磁通量最小
B该交流电电动势的有效值为
C该交流电电动势的瞬时值表达式为
D在1s内电流方向改变100次
正确答案
解析
A、由图象知：t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，故A错误；
B、交流电的有效值为
C、当t=0时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，故该交变电动势的瞬时值表达式为
D，周期为0.02s，在一个周期内电流的方向改变2次，故1s内电流改变次数为
考查方向
交变电流；正弦式电流的图象和三角函数表达式；正弦式电流的峰值和有效值、平均值；描述交变电流的物理量
解题思路
从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度；磁通量最大时电动势为零，在一个周期内交流电的方向改变两次.
易错点
正弦式交流电有效值与最大值的关系.
知识点
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