2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第10章 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述.doc

2019-2020年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第10章 第1講 交變電流的產(chǎn)生和描述考綱點(diǎn)擊備考指南1.交變電流、交變電流的圖象1.交變電流的產(chǎn)生及描述(e、u、i的瞬時(shí)值表達(dá)式、峰值、有效值、周期、頻率)，特別是交流電的圖象和有效值的計(jì)算是考查的熱點(diǎn)2.變壓器的原理，電壓比、電流比及功率關(guān)系，遠(yuǎn)距離輸電問題等是考查的重點(diǎn)3.掌握傳感器的一些簡單使用和一些敏感元件的基本原理2.正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值3.理想變壓器4.遠(yuǎn)距離輸電實(shí)驗(yàn)十一：傳感器的簡單使用知識一正弦式交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1產(chǎn)生如圖1011所示，將閉合線圈置于勻強(qiáng)磁場中，并繞垂直于磁感線方向的軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)圖10112變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí))(1)電動(dòng)勢e隨時(shí)間變化的規(guī)律：eEmsin t.(2)電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律：uUmsin_t.(3)電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：iImsin_t.其中等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，EmnBl1l2nBS.3正弦式交變電流的圖象(如圖1012所示)圖1012(1)閉合線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈中磁通量最大時(shí)，線圈中產(chǎn)生的電流最大()(2)只有在中性面開始計(jì)時(shí)時(shí)，電動(dòng)勢表達(dá)式才可書寫為eEmsin t.()知識二描述交變電流的物理量1周期和頻率(1)周期T：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周)所需的時(shí)間，單位是秒(s)公式表達(dá)式為T.(2)頻率f：交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲(Hz)(3)周期和頻率的關(guān)系：T或f.2交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值(1)瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)(2)峰值：交變電流的電流或電壓所能達(dá)到的最大值(3)有效值：讓交變電流與恒定電流分別通過相同的電阻，如果它們在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則這個(gè)恒定電流I、恒定電壓U就是這個(gè)交變電流的有效值(4)正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系I，U，E.(5)平均值：交變電流圖象中波形與橫軸所圍面積跟時(shí)間的比值，其數(shù)值可以用n計(jì)算只有正弦交變電流有效值與峰值之間存在確定的關(guān)系，其他交變電流的有效值要根據(jù)焦耳定律進(jìn)行確定1圖中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是()【解析】A、B選項(xiàng)中閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場且過線圈平面的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，滿足產(chǎn)生正弦式交變電流的條件，能產(chǎn)生正弦式交變電流；C選項(xiàng)中轉(zhuǎn)軸平行于磁場，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，穿過線圈的磁通量始終為零，故C中不產(chǎn)生正弦式交變電流；D選項(xiàng)中雖然只有一半線圈在磁場中，但是始終有一邊切割磁感線按照正弦規(guī)律產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，且一邊出時(shí)，另一邊恰好入，保證轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢連續(xù)按照正弦規(guī)律變化故應(yīng)選C.【答案】C2已知某電阻元件在正常工作時(shí)，通過它的電流按如圖1013所示的規(guī)律變化現(xiàn)與這個(gè)電阻元件串聯(lián)一個(gè)多用電表(已調(diào)至交流電流擋)，則多用電表的讀數(shù)為()圖1013A4 AB4 AC5 A D5 A【解析】多用電表的讀數(shù)為有效值，由I2RT()2R(3)2R，得I5 A，C項(xiàng)正確【答案】C3(xx海南高考)通過一阻值R100 的電阻的交變電流如圖1014所示，其周期為1 s電阻兩端電壓的有效值為()圖1014A12 VB4 VC15 VD8 V【解析】由有效值定義可得1 s(0.1 A)2R0.4 s2(0.2 A)2R0.1 s2，其中R100 ，可得U4 V，B正確【答案】B4(多選)(xx廣東高考)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢為e50sin 100t(V)對此電動(dòng)勢，下列表述正確的有()A最大值是50 VB頻率是100 HzC有效值是25 V D周期是0.02 s【解析】交變電動(dòng)勢eEmsin t或eEmcos t，其中Em為電動(dòng)勢的最大值，為角速度，有效值E，周期T，頻率f.由e50sin 100t知，Em50 V，E V25 V，T s0.02 s，f Hz50 Hz，所以選項(xiàng)C、D正確【答案】CD考點(diǎn)一 82正弦式交變電流的變化規(guī)律一、正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí))規(guī)律物理量函數(shù)圖象磁通量mcos tBScos t電動(dòng)勢eEmsin tnBSsin t電壓uUmsin tsin t電流iImsin tsin t二、兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)1線圈平面與中性面重合時(shí)，SB，最大，0，e0，i0，電流方向?qū)l(fā)生改變2線圈平面與中性面垂直時(shí)，SB，0，最大，e最大，i最大，電流方向不改變?nèi)?、交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式書寫的基本思路1確定正弦交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或公式EmnBS求出相應(yīng)峰值2明確線圈的初始位置，找出對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式(1)線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則it圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImsin t.(2)線圈從垂直中性面位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則it圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImcos t.1個(gè)示范例(xx安徽高考)圖1015甲是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引出的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路圖1015乙是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(只考慮單匝線圈)甲乙丙圖1015(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e1的表達(dá)式；(2)線圈平面處于與中性面成0夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，如圖丙所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e2的表達(dá)式；(3)若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱(其他電阻均不計(jì))【審題指導(dǎo)】(1)開始計(jì)時(shí)時(shí)線圈的初位置不同，則瞬時(shí)值表達(dá)式不同(2)求解的是電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，不要忽視線圈電阻r的影響【解析】(1)矩形線圈abcd在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab、cd切割磁感線，且轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑為r，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)ab、cd的線速度vr，且與磁場方向的夾角為t，所以，整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e12BL1vsin tBL1L2sin t.(2)當(dāng)t0時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為0，則某時(shí)刻t時(shí)，線圈平面與中性面的夾角為(t0)故此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值e22BL1vsin(t0)BL1L2sin(t0)(3)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值EmBL1L2，故有效值E回路中電流的有效值I根據(jù)焦耳定律知轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上的焦耳熱為QI2RT2R.【答案】(1)e1BL1L2sin t(2)e2BL1L2sin(t0)(3)1個(gè)預(yù)測例一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖1016甲所示，則下列說法中正確的是()甲乙圖1016At0時(shí)刻線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時(shí)刻的變化率達(dá)到最大Ct0.02 s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢達(dá)到最大D該線圈相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢圖象如圖乙所示【解析】由t圖知，在t0時(shí)，最大，即線圈處于中性面位置，此時(shí)e0，故A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖知T0.04 s，在t0.01 s時(shí)，0，最大，e最大，則B項(xiàng)正確；在t0.02 s時(shí)，最大，0，e0，則C項(xiàng)錯(cuò)【答案】B考點(diǎn)二 83交變電流有效值的計(jì)算一、正弦交變電流的有效值利用I，U，E計(jì)算只適用于正(余)弦式交流電二、非正弦交變電流的有效值的計(jì)算1計(jì)算有效值時(shí)要注意根據(jù)電流的熱效應(yīng)，抓住“三同”：“相同時(shí)間”內(nèi)“相同電阻”上產(chǎn)生“相同熱量”列式求解“相同時(shí)間”一般取一個(gè)周期時(shí)間2利用兩個(gè)公式QI2Rt和Qt可分別求得電流有效值和電壓有效值1個(gè)示范例如圖1017所示為一個(gè)經(jīng)雙可控硅調(diào)節(jié)后加在電燈上的電壓，正弦交流電的每一個(gè)二分之一周期中，前面四分之一周期被截去，則現(xiàn)在電燈上電壓的有效值為()圖1017AUmB.C.D.【解析】由題給圖象可知，交流電壓的變化規(guī)律具有周期性，用電流熱效應(yīng)的等效法求解設(shè)電燈的阻值為R，正弦交流電壓的有效值與峰值的關(guān)系是U，由于一個(gè)周期內(nèi)半個(gè)周期有交流電壓，一周期內(nèi)交流電產(chǎn)生的熱量為Qt，設(shè)交流電壓的有效值為U，由電流熱效應(yīng)得QT，所以該交流電壓的有效值UUm/2，可見選項(xiàng)D正確【答案】D1個(gè)預(yù)測例在如圖1018甲所示電路中，D為理想二極管(正向電阻為零，反向電阻為無窮大)R130 ，R260 ，R310 .在MN間加上如圖1018乙所示的交變電壓時(shí)，R3兩端電壓表的讀數(shù)大約是()圖1018A3 VB3.5 VC4 VD5 V【審題指導(dǎo)】由電路圖甲和MN所加交變電壓圖乙，二極管導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)下R3兩端的電壓不同，再由此確定一個(gè)周期內(nèi)R3兩端電壓的有效值【解析】在00.01 s內(nèi)，二極管導(dǎo)通，電壓表讀數(shù)為U3Um4 V，在0.010.02 s內(nèi)，二極管截止，電壓表讀數(shù)U3Um3 V根據(jù)交流電有效值的定義得：T，U3.5 V，B正確【答案】B考點(diǎn)三 84交變電流“四值”的理解和應(yīng)用交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系應(yīng)用情況及說明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值eEmsin t，uUmsin t，iImsin t計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況最大值最大的瞬時(shí)值EmnBS，Emnm，Im討論電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值對正弦、余弦交變電流E，U，I(1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等)(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是指有效值(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值(4)交流電壓表和電流表的讀數(shù)為有效值平均值交變電流圖象中圖線與t軸所圍成的面積與時(shí)間的比值BL，n，計(jì)算有關(guān)電荷量時(shí)只能用平均值1個(gè)示范例(xx大連模擬)一個(gè)單匝矩形線框的面積為S，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，從線圈平面與磁場垂直的位置開始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/秒，則()A線框交變電動(dòng)勢的最大值為nBSB線框交變電動(dòng)勢的有效值為nBSC從開始轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過周期，線框中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為2nBSD感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值為enBSsin 2nt【解析】線框交變電動(dòng)勢的最大值為EmaxBS2nBS，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值為e2nBSsin 2nt，A、D錯(cuò)；該線框交變電動(dòng)勢的有效值為EnBS，B對；線框中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢E4nBS，C錯(cuò)【答案】B1個(gè)預(yù)測例(多選)如圖1019甲所示，將阻值為R5 的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的正弦交變電源上，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1019乙所示，電流表串聯(lián)在電路中測量電流的大小對此，下列說法正確的是()圖1019A電阻R兩端電壓的函數(shù)表達(dá)式為u2.5sin 200t(V)B電阻R消耗的電功率為1.25 WC若此交變電流由一矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，如圖丙所示，當(dāng)線圈的轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電流表的示數(shù)為1 AD這一交變電流與圖丁所示電流比較，其有效值之比為【審題指導(dǎo)】(1)利用it圖象結(jié)合電壓與電流的關(guān)系寫出電壓的函數(shù)表達(dá)式(2)求電功率時(shí)應(yīng)用電流的有效值(3)根據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算不同形式的交變電流的有效值【解析】圖乙所示電流的最大值為Im0.5 A，由歐姆定律得UmImR2.5 V周期為T0.01 s，200 rad/s，所以R兩端電壓的表達(dá)式為u2.5sin 200t(V)，A正確；該電流的有效值為I，電阻R消耗的電功率為PI2R，解得P0.625 W，B錯(cuò)誤；該交變電流由圖丙所示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速提升一倍時(shí)，電動(dòng)勢的最大值EmnBS為原來的2倍電路中電流的有效值也是原來的2倍，為2 A1 A電流表的示數(shù)為有效值，C錯(cuò)誤；圖乙中的正弦交變電流的有效值為 A圖丁所示的交變電流雖然方向發(fā)生變化，但大小恒為0.5 A，可知D正確【答案】AD交流發(fā)電機(jī)模型一、模型特點(diǎn)：閉合線圈在勻強(qiáng)磁場或其他磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流二、分析技巧1明確線圈初始位置，確定交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式和圖象2明確交變電流的瞬時(shí)值、最大值、有效值和平均值的不同應(yīng)用3交變電流電路中，如果只有純電阻元件，歐姆定律、焦耳定律等仍然適用1個(gè)示范例圖10110(16分)(xx江蘇高考)某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置，如圖10110所示在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū)域的圓心角均為，磁場均沿半徑方向匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長abcdl、bcad2l.線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入磁場在磁場中，兩條邊所經(jīng)過處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直線圈的總電阻為r，外接電阻為R.求：(1)線圈切割磁感線時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的大小Em；(2)線圈切割磁感線時(shí)，bc邊所受安培力的大小F；(3)外接電阻上電流的有效值I.【審題指導(dǎo)】此題為交流發(fā)電機(jī)模型，解答此題要從以下幾個(gè)方面分析：(1)bc、ad邊進(jìn)入磁場時(shí)，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，而在磁場外時(shí)，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 ，因此該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的不是正弦交流電(2)bc邊所受安培力為線圈中感應(yīng)電流在磁場中所受的安培力(3)電流的有效值可以用焦耳定律確定【規(guī)范解答】(1)bc、ad邊的運(yùn)動(dòng)速度v感應(yīng)電動(dòng)勢Em4NBlv(2分)解得Em2NBl2(2分)(2)電流Im(2分)安培力F2NBIml(2分)解得F(2分)(3)一個(gè)周期內(nèi)，通電時(shí)間tT(2分)根據(jù)焦耳定律R上產(chǎn)生的電熱QIRt且QI2RT(2分)解得I(2分)【答案】(1)2NBl2(2)(3)1個(gè)模型練如圖10111所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，邊長L10 cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r1 ，線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度2 rad/s，外電路電阻R4 .求：圖10111(1)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值；(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉(zhuǎn)過60角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢；(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢；(4)交流電壓表的示數(shù)【解析】(1)感應(yīng)電動(dòng)勢最大值為：EmnBS3.14 V.(2)由圖示位置計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)過60角時(shí)，瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢EEmcos 601.57 V.(3)由圖示位置轉(zhuǎn)過60角的過程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢n100 V2.60 V.(4)交流電壓表測的是有效值，所以其示數(shù)U1.78 V.【答案】(1)3.14 V(2)1.57 V(3)2.60 V(4)1.78 V交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1.圖10112(xx茂名二模)如圖10112所示，矩形線圈abcd繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交流電，在圖示位置開始計(jì)時(shí)，則下列說法正確的是()At0時(shí)穿過線圈的磁通量最大，產(chǎn)生的感生電流最大Bt(T為周期)時(shí)感生電流沿abcda方向C若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則交變電流的頻率是原來的4倍D若轉(zhuǎn)速增大為原來的2倍，則產(chǎn)生的電流有效值為原來的4倍【解析】圖示時(shí)刻，ab、cd邊切割磁感線的有效速率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為零，A錯(cuò)誤；根據(jù)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，確定時(shí)線圈的位置，用右手定則可以確定線圈中的感應(yīng)電流沿abcda方向，B正確；根據(jù)轉(zhuǎn)速和頻率的定義可知C錯(cuò)誤；根據(jù)EmnBS，E，I可知電流有效值變?yōu)樵瓉淼?倍，D錯(cuò)誤【答案】B2(xx天津高考)在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖10113甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示，則()圖10113At0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零Bt0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合C線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311 VD線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100 Hz【解析】由題圖乙可知該正弦式交變電動(dòng)勢的電壓最大值為311 V，周期等于0.02 s，因此，根據(jù)正弦式交變電動(dòng)勢的最大值與有效值之間的關(guān)系U得知選項(xiàng)C錯(cuò)誤；又f，則頻率f50 Hz，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)t0.005 s時(shí)，en311 V，取得最大值，穿過線圈的磁通量變化率最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)t0.01 s時(shí)，交變電壓及電流方向發(fā)生改變，電壓值最小等于零，線框平面與中性面重合，選項(xiàng)B正確【答案】B交變電流“四值”的應(yīng)用3一個(gè)小型電熱器若接在輸出電壓為10 V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個(gè)正弦式交流電源上，其消耗的電功率為.如果電熱器電阻不變，則此交流電源輸出電壓的最大值為()A5 VB5 VC10 V D10 V【解析】根據(jù)P，對直流電有P，對正弦式交流電有，所以正弦式交流電的有效值為U5 V，交流電源輸出電壓的最大值UmU10 V，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤【答案】C4(多選)(xx廣東高考)圖10114是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的()圖10114A周期是0.01 s B最大值是311 VC有效值是220 V D表達(dá)式為u220sin 100t V【解析】由圖象知，該交變電壓的周期為0.02 s，最大值為311 V，而有效值U V220 V，A錯(cuò)，B、C正確正弦交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式uUmsin t311sin t V311sin 100t V，D錯(cuò)誤【答案】BC交流發(fā)電機(jī)模型的綜合分析5一臺(tái)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10115甲所示已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0 ，則外接一只電阻為95.0 的燈泡，如圖10115乙所示，則()圖10115A電壓表的示數(shù)為220 VB電路中的電流方向每秒鐘改變50次C燈泡實(shí)際消耗的功率為484 WD發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J【解析】電壓表示數(shù)為燈泡兩端電壓的有效值，由圖象知電動(dòng)勢的最大值Em220 V，有效值E220 V，燈泡兩端電壓U209 V，A項(xiàng)錯(cuò)；由圖象知T0.02 s，一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次，可知1 s內(nèi)電流方向改變100次，B項(xiàng)錯(cuò)；燈泡的實(shí)際功率P W459.8 W，C項(xiàng)錯(cuò)；電流的有效值I2.2 A，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為QI2rt2.225.01 J24.2 J，D項(xiàng)對【答案】D