3.2交变电流的描述（原卷版）-2025年高二物理同步培优讲练（人教版选择性必修第二册）.pdf

3.2交变电流的描述

课程标准物理素养

1.知道交变电流的周期、

频率的概念，掌握T、f、物理观念：认识交变电流的峰值和有效值，并能区分何时用有效值、何时用

ω之间的关系.峰值。知道正弦值交变电流的周期和频率及其转换关系。

2.理解交变电流的峰值、科学思维：经历得出研究交变电流通过电阻时产生热量的问题情境，理解有

有效值的概念，会根据电效值概念的提出过程。

流的热效应计算电流的有科学探究：知道正弦式交变电流的有效值和峰值的关系。

效值.科学态度与责任：深化用函数表达式和图像来详细描述正弦式交变电流的变

3.理解正弦式交变电流的化规律。掌握用函数表达式和图像来全面记录和反映电流(或电压)每个时刻

公式和图像．的情况，数形结合，经历运用数学函数和图像表示物理规律的体验。

（一）课前研读课本，梳理基础知识：

一、周期和频率

1．周期(T)：

交变电流完成所需的时间．

2．频率(f)：

交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成

．

11

3．周期和频率的关系：T＝或f＝.

fT

2π

4．角速度与周期、频率的关系：ω＝＝

T

二、峰值和有效值

1．峰值：交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值．电容器所能承受的电压要交流电压的峰值，

否则电容器就可能被击穿．

2．有效值：让交变电流与恒定电流分别通过的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的相

等，则此恒定电流的电流与电压叫作交变电流的有效值．

3．正弦式交变电流的峰值与有效值之间的关系

EmUmIm

E＝＝E，U＝＝U，I＝＝I

mmm

222

三、正弦式交变电流的公式和图像

1．正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况．若线圈通过中性面时开始计时，交变电流

的图像是正弦曲线．

2π

2．若已知电压、电流最大值分别是U、I，周期为T，则正弦式交变电流电压、电流表达式分别为u＝Usint，

mmm

Τ

2π

i＝Isint.

m

T

3．正弦式交变电压的图像如图所示

【题型一】周期和频率

周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫作它的周期，通常用表示，单位是秒。

1.T

2．频率：周期的倒数叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。频率通常用

f表示，单位是赫兹。

3.周期和频率的关系

1

T

f

【典型例题1】(多选)矩形金属线圈共10匝，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的

感应电动势e随时间t变化的情况如图所示．