第3章 单元综合提升(三) 交变电流-【金版新学案】2026-2027学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义教师用书Word（人教版）

单元综合提升(三)　交变电流

交

变

电

流

(2024·河北高考)R1、R2为两个完全相同的定值电阻，R1两端的电压随时间周期性变化的规律如图1所示(三角形脉冲交流电压的峰值是有效值的倍)，R2两端的电压随时间按正弦规律变化如图2所示，则两电阻在一个周期T内产生的热量之比Q1∶Q2为(　　)

 

A. 2∶3   B. 4∶3   C. 2∶   D. 5∶4

答案：B

解析：根据有效值的定义，对题图1有T＝×＋×，解得 U1＝U0，题图2的有效值为 U2＝，接在阻值大小相等的电阻上，因此Q1∶Q2＝∶＝4∶3。故选B。

[衔接教材]　人教选择性必修第二册·P68·A组T6

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式交变电流。这两个电热器的电功率之比PA∶PB等于多少？

[衔接分析]　人教选择性必修第二册·P68·A组T6以计算两个相同电热器的电功率之比为情境，考查了非对称方波交变电流与正弦交变电流的有效值的计算问题；而2024年河北高考题则以计算两个完全相同的定值电阻在一个周期T内产生的热量之比为情境，考查了“三角形＋方波”交变电压与正弦交变电压的有效值的计算问题。两者都考查了非正弦式交变电流的有效值的计算问题。

(2024·浙江1月选考)如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出u＝5sin(100πt) V的交流电，经原、副线圈匝数分别为n1和n2的变压器升压至峰值大于10 kV，就会在打火针和金属板间引发电火花，实现点火。下列正确的是(　　)

A.＜

B.＜

C.用电压表测原线圈两端电压，示数为5 V

D.副线圈输出交流电压的频率是100 Hz

答案：B

解析：原线圈两端电压的有效值U1＝ ＝ V，根据变压器电压与匝数的关系有＝，变压器副线圈电压的峰值U2max＝U2，根据题意有U2max＞1×104 V，联立解得＞2 000，＜，故A错误，B正确；用电压表测原线圈两端电压，电压表测的是有效值，则示数为U1＝ V，故C错误；根据2πf＝100π rad/s，解得f＝50 Hz，变压器不改变交流电的频率，则副线圈输出交流电压的频率是50 Hz，故D错误。故选B。

[衔接教材]　人教选择性必修第二册·P68·B组T2

图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压表为交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5 000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。

(1)图中开关闭合时电压表的示数是多少？

(2)变压器原、副线圈的匝数满足怎样的关系才能实现点火？