题目内容
4.在电阻R上分别加如图(1)、(2)所示的交变电压u1和u2,在较长的相等时间内,电阻R上产生的热量相等,电阻R的阻值变化可以忽略,那么( )A. | 交变电压u2的最大值Um等于U | B. | 交变电压u2的最大值Um等于$\sqrt{2}$U | ||
C. | 交变电压u1的有效值等于$\frac{U}{\sqrt{2}}$ | D. | 交变电压u1的有效值等于U |
分析 直流和交流求解焦耳热都可以运用焦耳定律,对于交流,要用有效值求解热量.采用比例法处理.根据有效值与最大值关系求出最大值.
解答 解:设电热器的电阻为R.
当电热器接在电压为U的直流电源上时,Q=$\frac{{U}^{2}}{R}$t
当电热器改接到交流电源上时,Q=$\frac{{U}_{1}^{2}}{R}t=\frac{{U}_{2}^{2}}{R}t=\frac{{(\frac{{U}_{m}}{\sqrt{2}})}^{2}}{R}•t$
可得:U1=U2=U,${U}_{m}=\sqrt{2}U$
故AC错误,BD正确
故选:BD
点评 该题考查有效值的概念与意义,关键在于根据有效值求交流电产生的热量.另外,求解交流电的功率、电功等也用有效值.
练习册系列答案
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15.某同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的动能与哪些因素有关.他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系.砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为$\frac{10}{π}$牛(不计转轴与砂轮的摩擦),分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同的角速度旋转进行实验,得到数据如表所示:
(1)由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式为EK=kmω2r2( 比例系数用k表示).合理猜想K的值为1000,单位没有 (填“有”或“没有”)
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是控制变量法.
半径r/cm | 质量m/kg | 角速度ω(rad/s) | 转动动能Ek/J |
4 | 1 | 2 | 6.4 |
4 | 1 | 3 | 14.4 |
4 | 1 | 4 | 25.6 |
4 | 2 | 2 | 12.8 |
4 | 3 | 2 | 19.2 |
4 | 4 | 2 | 25.6 |
8 | 1 | 2 | 25.6 |
12 | 1 | 2 | 57.6 |
16 | 1 | 2 | 102.4 |
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是控制变量法.
19.一正弦交变电流的图象如图所示.由图可知( )
A. | 该交变电流的电压瞬时值的表达式为u=100sin25tV | |
B. | 该交变电流的频率为50Hz | |
C. | 该交变电流的电压的有效值为100$\sqrt{2}$V | |
D. | 若将该交变电流加在阻值为R=100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50W |
16.如图所示,将完全相同的两小球A、B,用长L=0.4m的细绳悬于以v=2m/s向左匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触.由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比FA:FB为(g=10m/s2)( )
A. | 1:1 | B. | 1:2 | C. | 1:3 | D. | 1:4 |
13.20世纪以来,人们发现了一些新的事实,而经典力学却无法解释.经典力学只适用于解决物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题,只适用宏观物体,一般不适用于微观粒子,这说明( )
A. | 随着认识的发展,经典力学已成了过时的理论 | |
B. | 经典力学不是万能的,它有一定的适用范围 | |
C. | 牛顿定律适用于研究原子中电子的运动规律 | |
D. | 相对论和量子论不否认经典力学,经典力学是它们的特殊情形 |