第3章 2. 交变电流的描述-2026-2027学年高中物理选择性必修第二册课堂重点&课时训练合集（人教版）

人教版·选择性必修第二册·第三章交变电流 交变电流的描述 课时重点&课堂同步 模块1 本小节知识重点梳理 序号 核心知识点 关键内容 周期与频率 交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫周期，用T表示，单位秒(S);1 s内完成周期性变化的次数叫频率，用f表示，单位赫兹(Hz)；二者关系： T=子f=7 峰值（最大值） 交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，用lm、UmEm表示，是瞬时 值中的最大值 瞬时值 交变电流在某一时刻的值，用iU、e表示；正弦式交变电流：i=Imsin wt u=Umsin wt,e=Emsinwt 有效值 让交变电流与恒定电流分别通过相同阻值的电阻，若在相同时间内产生的热量 相等，则该恒定电流的数值叫交变电流的有效值；用人、U、E表示 5 正弦式有效值与峰值关系 1=0.707n:U=岁：E= Em. /2 ★仅适用于正弦式交变电流 角速度与频率关系 W= 7=2心，单位rads;线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电 6 流 峰值与线圈参数关系 Em 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动：Em=NBSW;m=只 ;Um=1mR(外电路) 有效值的应用 ①电表（电压表、电流表）读数均为有效值；②用电器铭牌标注的额定电压、 8 额定电流为有效值；③计算电功、电热、电功率用有效值 9 非正弦式交变电流有效值 须根据有效值定义（热量等效）求解，不能直接套用1= √2 四值对比 峰值→电容器耐压值；有效值→电表读数、功率计算；瞬时值→某一时刻状 10 态；平均值，E=N0 (求电荷量用) 记忆口诀 周期频率互为倒，峰值有效根号二；电表铭牌用有效，耐压需看最大值。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共30分） 1.关于交变电流的周期和频率，下列说法正确的是 A.周期越大，频率越大B.周期越小，频率越大C.周期和频率的单位都是秒D.周期和频率的单位都是赫兹 2.我国民用交变电流的频率为50Hz,其周期为 A.0.01sB.0.02sC.0.05sD.50s 3.某正弦式交变电流的峰值1m=10A,则其有效值为 A.10A B.5A C.5V2A D.10v2 A 4.正弦式交变电压u=311sin100πtV,则其有效值为 A.311VB.220VC.155.5VD.220/2V 5.下列关于交变电流有效值的说法正确的是 A.有效值就是峰值 B.有效值是峰值的v√2倍 1 C.正弦式交变电流有效值是峰值的 v2 D.任何交变电流有效值都是峰值的 √W2 6.交变电流i=5sin314tA,其频率为 A.314 Hz B.100 Hz C.50 Hz D.25 Hz 7.线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电流，若转速变为原来的2倍，其他条件不变，则峰值变为原来的 B.1倍C.2倍D.4倍 8.用交流电压表测量正弦式交变电压，读数为220V,则此交变电压的峰值为 A.220VB.110√2VC.220W2VD.440V 600s时的瞬时值为 9.某交变电流的瞬时值表达式为i=2sin100πtA,在t= A.1A B.V2A C.V3A D.2A 10.关于交变电流的峰值，下列说法正确的是 A.峰值就是有效值 B.峰值是交变电流在一个周期内的最大值 C.峰值是交变电流的平均值 D.峰值等于有效值乘以√2，适用于所有交变电流 二、多选题（每题4分，共16分）》 11.关于正弦式交变电流，下列说法正确的是 A.有效值是峰值的 V2 B.周期与频率互为倒数 C.角速度w=2πf D.有效值等于峰值 12.下列物理量中，属于交变电流“四值”的是 A.峰值 B.有效值 C.瞬时值 D.平均值 13.关于交变电流有效值的应用，下列说法正确的是 A.交流电流表测量的是有效值 B.交流电压表测量的是峰值 C.用电器铭牌上标注的额定电压是有效值 D.计算交变电流产生的热量用有效值 14.某正弦式交变电流i=10sin50πtA,下列说法正确的是 A.峰值/m=10A B.频率f=25Hz C.周期T=0.04s D.有效值/=10A 三、填空题（每空2分，共20分） 15.交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫 一，用符号 表示。 16.1s内交变电流完成周期性变化的次数叫 ,用符号 表示，单位是 17.正弦式交变电流的有效值与峰值的关系为/= _1m,U=_ Umo 18.正弦式交变电流u=220vW2sin100πtV的有效值为 V,频率为」 Hz,周期为】 So 四、判断题（每题2分，共10分） 19.交变电流的有效值就是峰值。 20.正弦式交变电流的有效值等于峰值的 21.交流电压表测量的是交变电压的峰值。 22.我国民用交变电流的频率为50Hz,周期为0.02s。 23.非正弦式交变电流的有效值也可以直接用/=m计算。 五、简答题（每题5分，共10分） 24.简述交变电流有效值的定义。 25.为什么电容器接入交流电路时，其耐压值应不低于交变电压的峰值？ 六、计算题 (共14分) 26.(6分)某正弦式交变电流的瞬时值表达式为i=10sin100πtA,求： (1)该交变电流的峰值、有效值、频率和周期； 1 (2)t=300 S时的瞬时值。 27.(8分)线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦式交变电流，已知N=100匝，B=0.5T,S=0.02m, w=100nrad/s,线圈总电阻r=1D,外接电阻R=92。求： (1)电动势的峰值Em; (2）电流的峰值1m; (3)外电压的有效值U。 模块3 参考答案 一、 单选题 1.B 解析：由T=可知，周期越小，频率越大，B正确；A错误；周期的单位是秒，频率的单位是赫兹，C、D错误 11 2.B解折：T=千=50s=0.02s。 3.℃解析：正弦式变电流有效值三2=号A A=52A. 4.B解析：峰值Um=311V,有效值U= Um≈220V。 1 5.C解析：正弦式交变电流有效值是峰值的 2C正确；A、B、D错误。 6c解折：w=314ad6,f=分=片 314Hz≈50Hz。 7.C解析：Em=NBSw,转速变为2倍，w变为2倍，峰值变为原来的2倍。 8.C解析：电压表读数为有效值，U=220V,峰值m=220v2V。 9.c解析：i=2sin(100n× )A=2sn名A=2×号A=1A注：按选项应为V3A时对应sin 处按参考答案选C。 10.B解析：峰值是交变电流在一个周期内的最大值，B正确；峰值不是有效值，也不是平均值，A、C错误；峰值等于有 效值乘以√2仅适用于正弦式交变电流，D错误。 二、多选题 1 11.ABC解析：正弦式交变电流有效值是峰值的 A正确；周期与频率互为倒数，B正确；W=2πf,C正确；有效 值不等于峰值，D错误。 12.ABCD解析：交变电流的“四值”指峰值、有效值、瞬时值和平均值，均正确。 13.ACD解析：交流电流表测量的是有效值，A正确；交流电压表测量的也是有效值，B错误；用电器铭牌标注的额定电 压是有效值，C正确；计算热量用有效值，D正确。 4,ABC解折：由1=10sin50mtA知降值n=10A,A正确；w=50 ad/s,f=2品=25Hz,B正确； F=0.04S,C正确；有效值1三号A≈7.07A≠10A,D错 三、填空题 15.周期；T 16.频率；f;赫兹(Hz) 1. 1 17.n 18.220;50;0.02 四、判断题 19.×解析：有效值不是峰值，正弦式交变电流有效值是峰值的 20.√解析：正弦式交变电流有效值等于峰值的 21.×解析：交流电压表测量的是有效值，不是峰值。 2.V解折：T=7=50s=0.02s0 23.×解析：1=m仅适用于正弦式交变电流，非正弦式须按定义求解。 五、简答题 24.答：让交变电流与恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么这个恒定电流的数值 就叫该交变电流的有效值。 25.答：电容器接入交流电路时，加在电容器两端的电压随时间变化，其最大值可达交变电压的峰值。若耐压值低于峰 值，电容器可能被击穿损坏，因此耐压值应不低于交变电压的峰值。 六、计算题 26. (1)由i=10sin100ntA可知： 峰值1m=10A 有效值1=m= -10A=5V2A≈7.07A √2√2 角速度w=100πrad/s w100π 频率f= 2π 2π Hz=50 Hz 1 1 周期T=千=50s=0.02s 1 (2）t=300s时： i=10sin(100π× 0)A=10sn写A=10x9A=5N3A=866A 27. (1)电动势峰值： Em=NB5w=100×0.5×0.02×100nV=100nV≈314V (2)电流峰值： Im= Em :=1007A=100nA=10nA≈31.4A R+r-9+1 10 (3)外电压峰值： Um=lmR=10π×9V=90πV 外电压有效值： U=g=7V=45V2nV≈200V