Question

13．一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0Ω，則外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，求：

（1）電壓表V的示數(shù)209V；
（2）燈泡實(shí)際消耗的功率為459.8W；
（3）發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱24.2J；．

Answer 1

分析 由圖讀出電動(dòng)勢的最大值，求出有效值，根據(jù)歐姆定律求出外電壓的有效值，即為電壓表的示數(shù)．根據(jù)電流方向每個(gè)周期改變兩次，求出每秒鐘方向改變的次數(shù)．根據(jù)電壓有效值求出燈泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出發(fā)電機(jī)焦耳熱．

解答 解：（1）由E_m=220$\sqrt{2}V$，E=220V，則電壓表示數(shù)為：
U=$\frac{R}{R+r}E$=$\frac{95}{95+5}$×220=209V．
（2）燈泡實(shí)際消耗的功率為：
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{20{9}^{2}}{95}$W=459.8W；
（3）發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為：
Q=$\frac{（E-U）^{2}}{r}$t=$\frac{1{1}^{2}}{5}$×1J=24.2J．
故答案為：（1）209V；（2）459.8W；（3）24.2J．

點(diǎn)評 本題考查對交流電圖象的認(rèn)識，要求能準(zhǔn)確掌握圖象的性質(zhì)；并要注意明確在求解功率等問題時(shí)要用交流電的有效值；