题目内容
7．图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图．长方柱形绝缘容器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（灯丝电阻不变）．两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h的倒数，即x=$\frac{1}{h}$）．求：
（1）薄金属板、水在电路中的作用相当于一个变阻器．
（2）求小灯泡的电阻．
（3）湖水水位高于警戒水位多少米时，灯泡正常工作．
分析 （1）由题两金属板间的湖水电阻R与x的关系知，薄金属板、水在电路中的作用；
（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求电阻；
（3）灯泡正常工作，灯泡两端电压为2V，求出湖水电阻两端的电压，求出湖水的电阻，在图象中找到对应的x求出湖水水位高于警戒线的高度．
解答 解：
（1）由题两金属板间的湖水电阻R与x的关系可右，R随容器内水柱高度减小，所以薄金属板、水在电路中的相当于一个变阻器；
（2）已知灯泡的额定电压和额定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得小灯泡的电阻：
RL=$\frac{（2V）^{2}}{2W}$=2Ω；
（3）由P=UI可得，灯泡正常发光时，通过灯泡的电流：
I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{2W}{2V}$=1A，
由于A内湖水电阻R与L串联，则：
R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{U-{U}_{额}}{I}$=$\frac{6V-2V}{1A}$=4Ω，
由图象可知，当R=4Ω时，x=0.2m-1，所以，h=5m，则湖水水位高于警戒水位5m．
答：（1）变阻器；
（2）小灯泡的电阻为2Ω；
（3）湖水水位高于警戒水位5米时，灯泡正常工作．
点评 本题考查了串联电路特点、欧姆定律和功率公式的应用，由图象判断水位的高度，体现了物理在实际生活中的应用．
练习册系列答案
名师导航单元期末冲刺100分系列答案
相关题目
如图所示，放在水平桌面上的物体的质量为5kg，用10N的水平拉力使物体以1m/s的速度向右做匀速直线运动，则物体与桌面之间的摩擦力为10N，如果接下来物体以2m/s的速度向右做匀速直线运动，那么物体所需要的拉力F等于（选填“大于”“等于”或“小于”）10N．
2．某人因感染能引起流感的病毒而发烧，住院治疗时医务人员为其测量体温，发现该病人在24小时内的体温均在39℃左右波动．则该病人在这24小时内产热和散热的关系（ ）
| A． | 产热等于散热 | B． | 产热小于散热 | ||
| C． | 产热大于散热 | D． | 产热与散热没有关系 |
16．以下做法符合安全用电要求的是（ ）
| A． | 雷雨天在树下避雨 | B． | 雷雨天用手机打电话 | ||
| C． | 高楼楼顶安装避雷针 | D． | 在高压线下玩耍 |
如图所示，体积为2×10-3米3的物体浸没在盛有水的容器中，在拉力F=50牛作用下物体匀速上升0.2米，g=10N/kg，求：