第3章 第2节 描述交变电流的物理量-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（粤教版）

粤教版·选择性必修第二册·第三章交变电流 描述交变电流的物理量 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 交变电流的周期(T) 交变电流完成一次周期性变化所需的时间，单位：秒(S) 交变电流的频率() 交变电流在1s内完成周期性变化的次数，单位：赫兹(Hz) 3 周期与频率的关系 T=1/f或f=1/T,二者互为倒数 角速度（角频率）0 w=2π/T=2f,单位：rad/s 5 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、Um、Em表示 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 6 相等，该恒定电流的数值即为交变电流的有效值，用1、U、E表示 正弦式交变电流有效值与 I=lm/W厂2，U=Um/W厂2，E=Em/W厂2（仅适用于正弦式交变电流） 峰值的关系 有效值的适用场景 计算电功、电热、电功率及交流电表读数时使用有效值；电容器耐压值应不低 6 于峰值 相位与初相位 正弦式交变电流表达式e=Emsin(wt+中o),其中(wt+o)为相位，o为初相 9 位 10 相位差 两个交变电流的相位之差，用于比较它们的变化步调是否一致 记忆口诀 周期频率互为倒，角速等于二派频；峰值有效根号二，电表电热用有效。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共10题） 1.关于交变电流的周期和频率，下列说法正确的是 A周期越长，频率越高 B.周期越短，频率越高 C,周期和频率都是描述交变电流大小的物理量 D.频率的单位是秒 2.某交变电流的频率为50Hz,则其周期为」 A.0.01sB.0.02sC.0.05sD.0.2s 3.某正弦式交变电流的表达式为i=10sin(100πt)A,则该交变电流的峰值为 A.5A B.10A C.102A D.20A 4.某正弦式交变电流的峰值为20A,则其有效值为 A.20A B.10A C.102A D.20/2A 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、√「2倍 C.有效值是根据电流的热效应定义的 D.任何交变电流的有效值都等于峰值的1/√厂2 6.某交变电流的周期为0.02s,则其角速度为 A.50 rad/s B.100 rad/s C.50mt rad/s D.100nt rad/s 7.正弦式交变电流u=311sin(100πt)V,则其有效值约为 A.311VB.220VC.155VD.110V 8.交流电压表和交流电流表测量的是交变电流的 A.峰值B.有效值C.瞬时值D.平均值 9.某正弦式交变电流的表达式为i=5sin(314t+π/6)A,则其初相位为 A.314tB.π/6C.314t+π/6D.5 10.两个交变电流的表达式分别为i1=10sin(100πt)A和i2=10sin(100πt+π/3)A,它们的相位差为. A.0B.π/6C./3D./2 二、多选题（每题4分，共4题，选对但不全得2分，选错得0分） 11.关于交变电流的周期、频率和角速度，下列说法正确的是 A.频率越高，周期越短 B.角速度w=2πf C.周期和频率的单位相同 D.角速度的单位是rad/s 12.下列关于交变电流有效值的说法，正确的是 A.有效值是根据电流的热效应来定义的 B.正弦式交变电流的有效值等于峰值的1/W2 C.非正弦式交变电流的有效值也一定等于峰值的1/W厂2 D.用交流电表测量得到的是有效值 13.某正弦式交变电流的表达式为i=10sin(100πt)A,下列说法正确的是 A.该交变电流的频率为50Hz B.该交变电流的周期为0.02s C.该交变电流的有效值为10A D.该交变电流的角速度为l00mrad/s 14.关于交变电流的峰值和有效值，下列说法正确的是 A.计算电热时应用有效值 B.电容器耐压值应不低于峰值 C.交流电表读数等于峰值 D.正弦式交变电流峰值等于有效值的√厂2倍 三、判断题（每题2分，共5题，正确打""，错误打"x") 15.交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫做频率。 16.正弦式交变电流的有效值等于峰值的1/W厂2。 17.交流电流表测量的是交变电流的峰值。 18.周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量。 19.非正弦式交变电流的有效值也可以用峰值除以√厂2来计算。 四、填空题（每题3分，共5题） 20.交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫做 ，用符号 表示，单位是 21.交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做 用符号 表示，单位是 22.周期与频率的关系式为 0 23.角速度与频率的关系式为 角速度的单位是 24.正弦式交变电流有效值与峰值的关系式为|= U 五、图像识图题（每题5分，共2题） 25.某正弦式交变电流的i-t图像为正弦曲线，峰值为10A,周期为0.02s。请回答： (1)该交变电流的频率为】 _Hzo (2)该交变电流的有效值为 Ao (3)该交变电流的角速度为 rad/s. 26.某正弦式交变电压的u-t图像为正弦曲线，峰值出现在t=0.005s时刻，周期为0.02s。请回答： (1)该交变电压的表达式为u=_■ V。 (2)t=0时刻，电压的瞬时值为」 Vo 六、简答题（每题5分，共2题） 27.简述交变电流有效值的定义，并说明在什么情况下正弦式交变电流的有效值等于峰值除以√2。 28.为什么电容器接入交流电路时，其耐压值应不低于交变电流的峰值而不是有效值？ 七、计算题（每题8分，共2题） 29.某正弦式交变电流的表达式为i=14.1sin(100πt)A。求： (1)该交变电流的峰值、有效值； (2）该交变电流的周期和频率； (3)t=0.005s时电流的瞬时值。 30.某正弦式交变电压的峰值为311V,频率为50Hz,初相位为0。求： (1)该交变电压的瞬时值表达式； (2)该交变电压的有效值； (3)t=0.01s时电压的瞬时值。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B解析：周期越短，频率越高；周期和频率描述变化快慢，频率单位为赫兹。 2.B解析：T=1/f=1/50s=0.02so 3.B解析：由表达式i=10sin(100πt)A可知峰值为10A。 4.C解析：1=lm/W厂2=20/wW厂2A=10W2A。 5.C解析：有效值根据电流的热效应定义；正弦式交变电流有效值为峰值的1/W厂2，并非所有交变电流都如此。 6.D解析：w=2π/T=2π/0.02rad/s=100mrad/s。 7.B解析：U=Um/W厂2=311/W2V≈220V。 8.B解析：交流电表测量的是有效值。 9.B解析：i=5sin(314t+π/6)A中初相位为/6。 10.C解析：相位差为(100πt+π/3)-100πt=π/3。 二、多选题 11.ABD解析：频率越高周期越短，w=2πf,角速度单位为rd/s;周期单位为秒，频率单位为赫兹，不相同，C错误。 12.ABD解析：非正弦式交变电流的有效值不一定等于峰值的1/W厂2，C错误。 13.ABD解析：有效值1=10/W2A=5√2A,C错误；其余均正确。 14.ABD解析：交流电表读数等于有效值，C错误；其余均正确。 三、判断题 15.×解析：交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫做周期。 16.√解析：正弦式交变电流的有效值等于峰值的1/W厂2。 17.×解析：交流电流表测量的是有效值。 18.√解析：周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量。 19.×解析：非正弦式交变电流的有效值不能直接用峰值除以，√厂2计算。 四、填空题 20.周期；T;秒(s) 21.频率；f;赫兹(Hz) 22.T=1/f(或f=1/T） 23.w=2Tπf;rad/s 24.lm/W厂2；Um/2 五、图像识图题 25. (1)f=1/=1/0.02=50Hz (2)I=lm/W厂2=10/厂2≈7.07A (3)w=2πf=2π×50=100πrad/s 26. (1)由题意，峰值时刻t=0.005s对应wt=π/2，即w×0.005=π/2，得w=100πrad/s。故u=Umsin(100t)V(Um 为峰值，题中未给出具体数值)。 (2)t=0时，u=Umsin0=0V 六、简答题 27.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 就叫做该交变电流的有效值。对于正弦式交变电流，其有效值等于峰值除以√厂2，即I=lm/√厂2。非正弦式交变电流不满足 此关系。 28.答：电容器的耐压值是指电容器所能承受的最大电压。交变电流的峰值是电压在一个周期内所能达到的最大数值，如 果电容器耐压值低于峰值，则电容器在交变电流达到峰值时可能被击穿损坏，因此耐压值应不低于峰值。 七、计算题 29. (1)由i=14.1sin(100πt)A可知：峰值lm=14.1A;有效值1=lm/W2=14.1/W厂2=14.1/1.414≈10A (2)由w=100πrad/s得：周期T=2π/w=2π/(100m)=0.02s;频率f=1/T=1/0.02=50Hz。 (3)t=0.005s时：i=14.1sin(100m×0.005)=14.1sin(0.5m)=14.1×1=14.1Ao 30. (1)由题意：Um=311V,f=50Hz,中o=0,w=2πf=2π×50=100mrad/s。瞬时值表达式：u=311sin(100mt)V。 (2)有效值U=Um/W厂2=311/W厂2=311/1.414≈220V。 (3)t=0.01s时：u=311sin(100π×0.01)=311sin(m)=311×0=0V。