如图1所示是测量高于湖水警戒水位装置的原理图.长方形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压

发布时间:2020-08-08 10:23:05

如图1所示是测量高于湖水警戒水位装置的原理图.长方形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V 2W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响).两金属板间的湖水电阻R与的关系如图2所示(h为容器A内水柱高度).求:
?(1)小灯泡灯丝电阻是多少欧?
?(2)当湖水水位高于警戒水位多少米时,灯泡正常工作?

网友回答

解:(1)根据P=可得,灯泡的电阻:
RL===2Ω;
(2)灯泡正常发光时,两端的电压为2V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I===1A,
∵湖水电阻R与L串联,
∴湖水电阻两端的电压:
UR=U-UL=6V-2V=4V,
则R===4Ω,
由图象可知,当R=4Ω时,=0.2m-1,
h=5m.
答:(1)小灯泡灯丝电阻是2欧;
?(2)当湖水水位高于警戒水位为5米时,灯泡正常工作.
解析分析:(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据R=求出灯泡的电阻;
(2)灯泡正常工作,灯泡两端电压为2V,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出湖水电阻两端的电压,再根据欧姆定律求出湖水的电阻,根据图象得出R与的关系,再求出此时对应湖水水位高于警戒线的高.

点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,由图象判断水位的高度,体现了物理在实际生活中的应用,是一道好题.
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