Question

12．現(xiàn)有一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的圖象如圖甲所示，已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω，外電路接有一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則下列結(jié)論正確的是（　�。�

• A． 燈泡實際消耗的功率為484W
• B． 發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J
• C． 電壓表v的示數(shù)為220V
• D． 發(fā)電機線圈每秒鐘經(jīng)過中性面50次

Answer 1

分析 由圖讀出電動勢的最大值，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)電機焦耳熱．

解答 解：A、由甲圖可知，產(chǎn)生的交流電的最大值為：${E}_{m}=220\sqrt{2}V$，有效值為：E=$\frac{{E}_{m}}{\sqrt{2}}=220V$，回路中電流為：I=$\frac{E}{R+r}=\frac{220}{95+5}A=2.2A$，
故燈泡消耗的功率為：P=I²R=2.2²×95W=459.8W，故A錯誤；
B、發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=I²rt=2.2²×5×1J=24.2J，故B正確
電壓表測量的為有效值，即燈泡兩端的電壓，則有：U=IR=209V，故C錯誤；
D、在一個周期內(nèi)線圈兩次經(jīng)過中性面，則每秒鐘經(jīng)過中性面的次數(shù)為n=$\frac{1}{0.02}×2$=100次，故D錯誤
故選：B

點評 交流電的電壓、電流、電動勢等等物理量都隨時間作周期性變化，求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時要用交流電的有效值，求電量時用平均值