Question

16．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则正确的是（　　）

• A． 周期为0.02s
• B． 电路中的电压表的示数为220V
• C． 电压有效值为220V
• D． 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为20J

Answer 1

分析 由图读出电动势的最大值，求出有效值，根据欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数．根据电流方向每个周期改变两次，求出每秒钟方向改变的次数．根据电压有效值求出灯泡消耗的功率．由焦耳定律，由有效值求出发电机焦耳热．

解答 解：A、由甲图可知交流电的周期T=0.02s，故A正确；
B、由甲图可知交流电的最大值为E_m=220$\sqrt{2}$V，故有效值E=220V，电压表示数U=$\frac{R}{R+r}$V=209V．故B错误；
C、角速度$ω=\frac{2π}{T}=100πrad/s$，故该交变电动势的瞬时值表达式为e=220$\sqrt{2}$sin（100πt），故C正确；
D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q=$\frac{（E-U）^{2}}{r}$t=$\frac{1{1}^{2}}{5}$×1J=24.2J．故D错误．
故选：AC．

点评 交流电的电压、电流、电动势等等物理量都随时间作周期性变化，求解交流电的焦耳热、电功、电功率时要用交流电的有效值，求电量时用平均值