2022年高中物理 模块要点回眸 第16点 把握“等效”紧扣“三同”求交流电的有效值 教科版选修3-2

2022年高中物理 模块要点回眸 第16点 把握“等效”紧扣“三同”求交流电的有效值 教科版选修3-2有效值是交流电中最重要的物理量，必须会求解，特别是正弦交流电的有效值，应记住公式1求交变电流有效值的方法有：(1)利用I、U、E计算，只适用于正(余)弦交流电(2)非正弦交流电有效值的求解应根据电流的热效应进行计算，其中，交变电流的有效值是根据电流通过电阻时产生的热效应定义的，即让交变电流和直流电流通过相同的电阻，在相同的时间里若产生的热量相同，则交变电流(电压)的有效值就等于这个直流电流(电压)的值，即求解交变电流有效值问题必须在相同电阻、相同时间、相同热量的“三同”原则下求解2应用有效值要注意以下几点：(1)各种使用交流电的用电器上所标的额定电压、额定电流均指有效值(2)交流电压表和交流电流表所测的数值为交流电压和电流的有效值(3)在进行电功、电热、电功率的计算时，所代入的交流电压和电流的数值为有效值(4)凡没有特别说明的，指的都是有效值通常所说的照明电路电压是220 V就是指的电压的有效值对点例题如图1所示是一交变电压随时间(一个周期内)变化的图像，求此交变电压的有效值图1解题指导设交变电压的有效值为U，恒定直流电的电压为U，让交变电压和直流电压分别加在同一电阻(设阻值为R)的两端，在一个周期(T0.4 s)内，交变电压产生的热量：Qt1t2t3t4在这一个周期内，恒定直流电压产生的热量QT由QQ，代入数据得U V，UU V答案 V方法总结计算非正弦交变电流的有效值只能运用定义求解，其一般步骤是：(1)计算非正弦交变电流在一个周期内通过某电阻产生的热量Q.(2)计算恒定直流电在这一个周期内通过该电阻产生的热量Q.(3)根据QQ列方程(4)解方程，求出恒定直流电的数值，此数值就是非正弦交变电流的有效值1. 如图2表示一交变电流随时间变化的图像其中，从t0开始的每个时间内的图像均为半个周期的正弦曲线求此交变电流的有效值是多少？图2答案 A解析此题所给交变电流虽然正、负半周期的最大值不同，但在任意一个周期内，前半周期和后半周期的有效值是可以求的，分别为I1 A，I2 A设所求交变电流的有效值为I，根据有效值的定义，选择一个周期的时间，利用在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相等，得I2RTIRIR，代入数据解得I A.2如图3甲所示为一种调光台灯电路示意图，它通过双向可控硅电子器件来调节亮度给该台灯接220 V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示，则此时交流电压表的示数为 ()图3A110 V B110 VC. V D. V答案A解析设该电压的有效值为U，根据有效值定义有·T，解得U110 V，则A项正确