第3節(jié) 表征交變電流的物理量
1.(2019·承德名校期末)一交流電壓的瞬時值表達(dá)式為u=220sin(50πt) V,下列判斷正確的是( )
A.該交流電壓的頻率為50 Hz
B.t=0.01 s時,該交流電壓的瞬時值為55 V
C.直接用電壓表測該交流電壓,其示數(shù)為220 V
D.若將該交流電壓加在阻值為2 kΩ的電阻兩端,則電阻的發(fā)熱功率為20 W
【答案】C
【解析】頻率f==25 Hz,故A錯誤;t=0.01 s時,u=220sin(50πt) V=220sin(50π×0.01) V=220 V,故B錯誤;電壓表測量的是電壓有效值,則E==220 V,故C正確;若將該交流電壓加在阻值為2 kΩ的電阻兩端,則電阻的發(fā)熱功率為P== W=24.2 W,D錯誤.
2.(2019·石嘴山校級月考)匝數(shù)為100匝的線圈通有如圖所示的交變電流(圖中曲線為余弦曲線的一部分),單匝線圈電阻r=0.02 Ω,則在0~10 s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為( )

A.80 J B.85 J
C.90 J D.125 J
【答案】B
【解析】根據(jù)有效值的定義方法可知2R×+22R×=I2RT,解得I= A.總電阻為r=100×0.02 Ω=2 Ω,則10 s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q=I2rt=2×2×10=85 J.故選B.
3.下列提到的交流電,不是指有效值的是( )
A.交流電壓表的讀數(shù) B.保險絲熔斷電流
C.電容器擊穿電壓 D.220 V交流電壓
【答案】C
【解析】電容器擊穿電壓指電容器兩端允許加的電壓的最大值.
4.(2018·新課標(biāo)Ⅲ卷)一電阻接到方波交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正.該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示.則Q方∶Q正等于( )

A.1∶ B.∶1
C.1∶2 D.2∶1
【答案】D
【解析】由圖可知,方形交流電源的有效值為u0,故其一周期產(chǎn)生的熱量為Q方=T;正弦式交流電的有效值為U=,故其一周期產(chǎn)生的熱量為Q正=T=T.有Q方∶Q正=2∶1.故D正確,A、B、C錯誤.
5.如圖所示的是電流一個周期內(nèi)的i-t圖.它通過一個R=1 Ω的電阻.

(1)計算通電1 s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?
(2)計算該交流電的有效值.
【答案】(1)2.8 J (2)1.67 A