有一正弦交流電源，電壓有效值U＝120 V，頻率為f＝50 Hz，向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0＝60 V，試估算在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時(shí)間有多長．為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？

每小時(shí)亮40分鐘．由于熄滅時(shí)間只有s，遠(yuǎn)小于s的人眼視覺停留現(xiàn)象，所以眼感覺不到忽明忽暗的現(xiàn)象．

解析試題分析：由正弦交流電的最大值與有效值U的關(guān)系得Um＝120 V
設(shè)t＝0時(shí)交流電的瞬時(shí)電壓U＝0，則交流電的瞬時(shí)電壓表達(dá)式為 U＝220sin (100πt) V
如圖所示，畫出一個(gè)周期內(nèi)交流電的U－t圖像，其中陰影部分對(duì)應(yīng)的時(shí)間t1表示霓虹燈不能發(fā)光的時(shí)間，根據(jù)對(duì)稱性，一個(gè)周期內(nèi)霓虹燈不能發(fā)光的時(shí)間為4t1，
當(dāng)U＝U0＝60 V時(shí)，由上式得t1＝1/600 s，再由對(duì)稱性求得一個(gè)周期內(nèi)能發(fā)光的時(shí)間t＝T－4t1＝s
再由比例關(guān)系求得一小時(shí)內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時(shí)間為
t＝× s＝2 400 s＝40 min.
很明顯，霓虹燈在工作過程中是忽明忽暗的，而熄滅的時(shí)間只有1/300 s(如圖t2～t3時(shí)刻)．由于人的眼睛具有視覺暫留現(xiàn)象，而這個(gè)視覺暫留時(shí)間約1/16 s，遠(yuǎn)大于1/300 s，因此經(jīng)過燈光刺激的人眼不會(huì)因?yàn)槎虝旱南缍兴杏X
考點(diǎn)：考查了交流電有效值和最大值的計(jì)算
點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵是計(jì)算出霓虹燈熄滅時(shí)間，然后跟人眼視覺停留時(shí)間對(duì)比，相對(duì)來說比較難些

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在如圖所示的電路中，A是熔斷電流I0＝2 A的保險(xiǎn)絲，R是可變電阻，S是交流電源．交流電源的內(nèi)電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是
e＝220sin(314t )V.為了不使保險(xiǎn)絲熔斷，可變電阻的阻值應(yīng)該大于       (　　)．
　　　　　　　　　　　　　　　　

A．110Ω B．110 Ω
C．220 Ω D．220Ω

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

一線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中產(chǎn)生的交變電流的電壓表達(dá)式為u=20sin314t（V），求：
（1）這個(gè)交變電壓的最大值Umax、有效值U、周期T、頻率f。
（2）若線圈的匝數(shù)N=20，線圈磁通量的最大值Φm等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

有條河流，流量Q=2m3/s，落差h=5m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機(jī)總效率為50%，輸出電壓為240V，輸電線總電阻R=30Ω，允許損失功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的6%，為滿足用電的需要，使用戶獲得220V電壓，則
（1）該輸電線路所使用的理想升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比各是多少？（g取10m/s2）
（2）能使多少盞“220V100W”的電燈正常發(fā)光？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，abcd為交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈，其面積為S，匝數(shù)為n，線圈電阻為r，外電阻為R。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為。若圖中的電壓表、電流表均為理想交流電表，求：

（1）此交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；
（2）若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，寫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式；
（3）交流電壓表和交流電流表的示數(shù)；

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

光電式感煙探測(cè)器（簡(jiǎn)稱煙感器）由光源、光電元件和電子開關(guān)組成。利用光散射原理對(duì)火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行探測(cè)，并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。該報(bào)警器利用的傳感器是（    ）

A．力傳感器B．聲傳感器　　　C．位移傳感器D．光傳感器

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示的門電路符號(hào)，下列說法中正確的是(    )

A．甲為“非”門、乙為“與”門、丙為“或”門
B．甲為“與”門、乙為“或”門、丙為“非”門
C．甲為“非”門、乙為“或”門、丙為“與”門
D．甲為“或”門、乙為“與”門、丙為“非”門

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲，直角坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi)，x軸上方（含x軸）區(qū)域有垂直坐標(biāo)系xOy向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=T；在x軸下方區(qū)域有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙，豎直向上為電場(chǎng)強(qiáng)度正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙，垂直xOy平面為磁場(chǎng)的正方向。光滑的絕緣斜面在第二象限，底端與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合，與負(fù)x軸方向夾角θ=30°。

一質(zhì)量m=1×10-5kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電的粒子從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)斜面壓力為零，以此時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)。求：
（1）釋放點(diǎn)A到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離L；
（2）帶電粒子在t=2.0s時(shí)的位置坐標(biāo)；
（3）在垂直于x軸的方向上放置一俘獲屏，要使帶電粒子垂直打在屏上被俘獲，屏所在位置的橫坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

如圖所示為某傳感裝置內(nèi)部部分電路圖，RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻，其特性為隨著溫度的升高阻值增大；R1為光敏電阻，其特性為隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)阻值減小；R2和R3均為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，V為理想電壓表。若發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是 （  ）

①熱敏電阻溫度降低，其他條件不變   ②熱敏電阻溫度升高，其他條件不變
③光照減弱，其他條件不變           ④光照增強(qiáng)，其他條件不變

A．①③B．①④C．②③D．②④

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