Question

12．一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．电路组成如图乙所示，已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接灯泡阻值为95.0Ω，灯泡正常发光，则（　　）

• A． 电压表的示数为220V
• B． 电路中的电流方向每秒钟改变50次
• C． 灯泡消耗的功率为509W
• D． 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J

Answer 1

分析 根据交流电的峰值求出有效值，结合闭合电路欧姆定律求出电压表的示数．根据灯泡两端的电压，结合功率的公式求出灯泡消耗的功率，根据电流的大小，通过焦耳定律求出发电机线圈内阻消耗的热量．

解答 解：A、该交流电的有效值E=$\frac{220\sqrt{2}}{\sqrt{2}}V=220V$，则电路中的电流I=$\frac{E}{R+r}=\frac{220}{100}A=2.2A$，则电压表的示数U=IR=2.2×95V=209V，故A错误．
B、交流电的周期为0.02s，一个周期内电流的方向变化2次，则每秒电流方向改变100次，故B错误．
C、灯泡消耗的功率P=UI=209×2.2W=459.8W，故C错误．
D、发电机线圈内阻每秒消耗的热量Q=I²rt=2.2²×5×1J=24.2J，故D正确．
故选：D．

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．