2019-2020年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第16點(diǎn) 把握“等效”緊扣“三同”求交流電的有效值 教科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 模塊要點(diǎn)回眸 第16點(diǎn) 把握“等效”緊扣“三同”求交流電的有效值 教科版選修3-2 有效值是交流電中最重要的物理量,必須會(huì)求解,特別是正弦交流電的有效值,應(yīng)記住公式. 1.求交變電流有效值的方法有: (1)利用I=、U=、E=計(jì)算,只適用于正(余)弦交流電. (2)非正弦交流電有效值的求解應(yīng)根據(jù)電流的熱效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算,其中,交變電流的有效值是根據(jù)電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)定義的,即讓交變電流和直流電流通過相同的電阻,在相同的時(shí)間里若產(chǎn)生的熱量相同,則交變電流(電壓)的有效值就等于這個(gè)直流電流(電壓)的值,即求解交變電流有效值問題必須在相同電阻、相同時(shí)間、相同熱量的“三同”原則下求解. 2.應(yīng)用有效值要注意以下幾點(diǎn): (1)各種使用交流電的用電器上所標(biāo)的額定電壓、額定電流均指有效值. (2)交流電壓表和交流電流表所測(cè)的數(shù)值為交流電壓和電流的有效值. (3)在進(jìn)行電功、電熱、電功率的計(jì)算時(shí),所代入的交流電壓和電流的數(shù)值為有效值. (4)凡沒有特別說明的,指的都是有效值.通常所說的照明電路電壓是220 V就是指的電壓的有效值. 對(duì)點(diǎn)例題 如圖1所示是一交變電壓隨時(shí)間(一個(gè)周期內(nèi))變化的圖像,求此交變電壓的有效值. 圖1 解題指導(dǎo) 設(shè)交變電壓的有效值為U′,恒定直流電的電壓為U,讓交變電壓和直流電壓分別加在同一電阻(設(shè)阻值為R)的兩端,在一個(gè)周期(T=0.4 s)內(nèi),交變電壓產(chǎn)生的熱量:Q′=t1+t2+t3+t4 在這一個(gè)周期內(nèi),恒定直流電壓產(chǎn)生的熱量 Q=T 由Q=Q′, 代入數(shù)據(jù)得U= V,U′=U= V 答案 V 方法總結(jié) 計(jì)算非正弦交變電流的有效值只能運(yùn)用定義求解,其一般步驟是: (1)計(jì)算非正弦交變電流在一個(gè)周期內(nèi)通過某電阻產(chǎn)生的熱量Q′. (2)計(jì)算恒定直流電在這一個(gè)周期內(nèi)通過該電阻產(chǎn)生的熱量Q. (3)根據(jù)Q=Q′列方程. (4)解方程,求出恒定直流電的數(shù)值,此數(shù)值就是非正弦交變電流的有效值. 1. 如圖2表示一交變電流隨時(shí)間變化的圖像.其中,從t=0開始的每個(gè)時(shí)間內(nèi)的圖像均為半個(gè)周期的正弦曲線.求此交變電流的有效值是多少? 圖2 答案 A 解析 此題所給交變電流雖然正、負(fù)半周期的最大值不同,但在任意一個(gè)周期內(nèi),前半周期和后半周期的有效值是可以求的,分別為I1= A,I2= A 設(shè)所求交變電流的有效值為I,根據(jù)有效值的定義,選擇一個(gè)周期的時(shí)間,利用在相同時(shí)間內(nèi)通過相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相等,得I2RT=IR+I(xiàn)R,代入數(shù)據(jù)解得I= A. 2.如圖3甲所示為一種調(diào)光臺(tái)燈電路示意圖,它通過雙向可控硅電子器件來調(diào)節(jié)亮度.給該臺(tái)燈接220 V的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示,則此時(shí)交流電壓表的示數(shù)為 ( ) 圖3 A.110 V B.110 V C. V D. V 答案 A 解析 設(shè)該電壓的有效值為U,根據(jù)有效值定義有=T,解得U=110 V,則A項(xiàng)正確.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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