3.2 正弦交变电流的描述 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第二册

3.2正弦交变电流的描述预习案高二物理教科版（2019）选择性必修第二册1.掌握正弦交变电流的周期和频率的含义，以及角速度、周期和频率之间的关系2.掌握交变电流峰值的含义及有效值的含义和计算方法，知道正弦交变电流有效值与峰值的关系3.会区分正弦交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值在实际情境中的应用4.会用公式和图像描述正弦交变电流重点、难点交变电流有效值的含义、计算方法及应用一、周期和频率1.周期：交变电流做一次周期性变化所需的①________，用符号T表示，单位是s。2.频率：交变电流完成周期性变化的②________与③________的比，用符号f表示，单位是Hz。3.周期、频率与角速度的关系式：，④________。4.正弦交流电的表达式（1）⑤________（2）⑥________5.正弦交流电的图像根据上述正弦交流电的表达式，可以画出正弦交流电随时间变化的图像，如图所示。6.我国使用的交流电的频率标准为⑦______Hz，相应周期为0.02s。二、峰值和有效值1.峰值：正弦交流电表达式中的Um和Im分别称为电压和电流的峰值，分别表示了在一个周期内电压和电流所能达到的⑧________。2.有效值（1）如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在交流电的⑨_________内产生的热量⑩________，则这个直流电的电流和电压值，就分别称为相应交流电电流和电压的有效值（2）交流电的有效值是根据电流的⑪________来规定的。交流电电压、电流的有效值分别用符号U、I来表示。3.正弦交流电的峰值和有效值之间的关系是U=⑫________，I=⑬________。

答案：①时间②次数③所用时间④⑤⑥⑦50⑧最大值⑨一个周期⑩相等⑪热效应⑫⑬1.如图所示电路，电阻与电阻值相同，都为R，和并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大），在A、B间加一正弦交流电，则加在上的电压有效值为()A.10V B. C.15V D.2.通过某用电器的电流和时间的关系图像如图所示（前半个周期为正弦波形的），则该交变电流的有效值为()A. B. C. D.3.在阻值的定值电阻两端接一交流电压，电压表达式为，则该电阻在电压的一个周期内产生的电热为()A.20J B. C. D.40J4.在如图所示电路中接入220V正弦交流电，两个灯泡的电阻相同。假设二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S，通过灯泡的电流有效值比为()A. B. C. D.5.（多选）交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈中的磁通量Φ随时间t变化的规律如图所示，则()A.1s内线圈中电流方向改变200次B.时，线圈平面与中性面重合C.时，磁通量变化率的绝对值为D.时，线圈中的感应电动势为零

答案以及解析1.答案：B解析：当二极管上端电势高于下端电势时，二极管导通，被短路，当二极管下端电势高于上端电势时，二极管截止，设加在上的电压的有效值为U，根据有效值的定义有，求得。故选B。2.答案：C解析：设该交变电流的有效值为I，根据有效值定义可得解得故选C。3.答案：A解析：由电压表达式可知，交流电压有效值为交流电的周期为则该电阻在电压的一个周期内产生的电热为故选A。4.答案：A解析：灯泡的电压有效值为，灯泡的电压有效值为，解得，故选A。5.答案：BD解析：交变电流的周期为，频率为，每个周期电流方向变化两次，1s内线圈中电流方向改变100次，选项A错误；时，磁通量最