Question

3．一臺小型發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機線圈內(nèi)阻為5.0Ω，若外接一只電阻為95.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則電壓表的示數(shù)為209V，燈泡實際消耗的功率為459.8W，發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2J，克服安培力做功的平均功率484W．

Answer 1

分析 根據(jù)圖象可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據(jù)功率的公式可以求得功率的大小，從而可求得結論．

解答 解：由圖象可知，交流電的最大值為220$\sqrt{2}$V，則有效值為220V，電壓表的示數(shù)為外電阻的電壓，所以外電阻的電壓為U=$\frac{E}{r+R}$•R=$\frac{220}{5+95}$×95V=209V；所以電壓表的示數(shù)為209V；
電路中的電流為：I=$\frac{E}{r+R}$=$\frac{220}{5+95}$A=2.2A，所以燈泡實際消耗的功率為：P=I²R=（2.2）²×95W=459.8W；
發(fā)電機線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=I²rt=（2.2）²×5×1J=24.2J；
克服安培力所做的功等于線路中產(chǎn)生的焦耳熱；故W=Q+Pt=24.2+459.8×1=484J；
故答案為：209，459.8，24.2，484．

點評 解決本題的關鍵就是有電流的瞬時值表達式求得原線圈中電流的最大值，進而求得原線圈的電流的有效值的大�。�再根據(jù)題意選擇對應的功率公式求解功率．