题目内容
18．如图所示A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（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=$\frac{1}{h}$）．则下列说法正确的是（ ）
| A． | 小灯泡的电阻是1Ω | |
| B． | 当湖水水位高于警戒水位5m时，灯泡正常工作 | |
| C． | 当电流表示数为0.6A时，湖水水位高于警戒水位0.4m | |
| D． | 容器内水位上升时，电流表示数减小 |
分析 （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据RL=$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$求电阻．
（2）当湖水水位高于警戒水位5m时，在图象中找到对应的湖水电阻，根据串联电路的特点求出电路的总阻值，利用欧姆定律求出灯泡两端的实际电压，即可判断灯泡是否正常工作．
（3）当电流表示数为0.6A时，求出灯泡两端，根据串联电路的特点求出湖水电阻两端的电压，根据欧姆定律求出湖水的电阻，在图象中找到对应的x求出湖水水位高于警戒线的高度．
（4）容器内水位上升时，根据湖水的电阻的变化利用欧姆定律得出电流表的示数变化．
解答 解：A、由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得小灯泡的电阻：RL═$\frac{{U}_{L}^{2}}{{P}_{L}}$=$\frac{（2V）^{2}}{2W}$=2Ω，故A错误．
B、当湖水水位高于警戒水位5m时，则x=0.2m-1，由图象可知，湖水电阻R1=4Ω，
由于A内湖水电阻R与L串联，
则由串联电路的总阻值等于各电阻之和得：
R=R1+RL=4Ω+2Ω=6Ω，
则I1=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{6Ω}$=1A，
由I=$\frac{U}{R}$得：灯泡两端的实际电压UL实=I1RL=1A×2Ω=2V；
由于UL实=UL额=2V，所以灯泡正常发光；故B正确；
C、当电流表示数为0.6A时，由I=$\frac{U}{R}$得：灯泡两端的电压UL2=I2RL=0.6A×2Ω=1.2V；
由串联电路的总电压等于各电阻两端电压之和得：
U2=U-UL2=6V-1.2V=4.8V，
由I=$\frac{U}{R}$得：湖水电阻R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{4.8V}{0.6A}$=8Ω，
由图象可知，湖水电阻为8Ω时，x2=0.4，所以h2=$\frac{1}{{x}_{2}}$=$\frac{1}{0.4}$=2.5m；
则湖水水位高于警戒水位2.5m，故C错误．
（3）当超过警戒水位时，容器内水位上升时，A内湖水电阻R变小，电路中的总阻值变小，由I=$\frac{U}{R}$可知，电流表的示数变大，故D错误．
故选B．
点评 本题考查了欧姆定律和功率的计算，由图象判断水位的高度，体现了物理在实际生活中的应用．
培优三好生系列答案
优化作业上海科技文献出版社系列答案| A． | 握力器是一种健身器材，它主要是利用金属的硬度好 | |
| B． | 夏天，人们喜欢到海边度假，白天，海风拂面，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉，这是因为水的比热容小 | |
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阅读短文，回答问题随着汽车大量增加，交通事故时有发生，当遇到意外情况时，车不能立即停止，这是发生交通事故的一个重要原因，司机从发现情况到肌肉运动操纵制动器刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间．在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段叫反应距离，从操纵制动刹车到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离（如图）
下表是一个机车的司机驾驶一辆保养的很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离．
| 速度/km•h-1 | 反应距离/m | 制动距离/m |
| 40 | 7 | 8 |
| 50 | 9 | 13 |
| 60 | 11 | 20 |
| 80 | 15 | 34 |
| 100 | 19 | 54 |
（2）利用上表最后一组数据，算出该司机的反应时间大约是0.684s．
（3）分析上表数据，可知影响汽车制动距离的主要因素是汽车速度的大小．
（4）为了提高司机朋友在雨雪天气里注意安全，在高速公路旁设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示标志，这说明影响汽车安全行驶，除（3）问中的因素外，还与路面情况、天气情况等因素有关．
现在很多家里的卫生间都安装了“浴霸”，如图所示，“浴霸”的功能有三个：照明（“220V 20W”节能灯一个）、换气（“浴霸”内有“220V 20W”电动机一个）、取暖（“220V 265W”发热灯泡四个），其工作原理是：4个开关控制浴霸的工作状态：闭合照明开关，位于中间的照明灯正常工作；闭合换气开关，位于浴霸内部的电机正常工作；两个取暖开关各控制两个发热取暖灯泡，闭合任意一个取暖开关，其所控制的两个大功率发热灯泡同时正常工作．请你解答下面的问题：
在探究电流跟电阻的关系的实验中，电源电压为12伏保持不变，滑动变阻器标有“20Ω 3A”字样，实验中所用的四个电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．（1）用笔画线代替导线将电路连接完整；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表示数为电源电压．造成这一现象原因可能是C
A、电流表坏了 B、滑动变阻器短路 C、电阻处接触不良 D、电阻短路
（3）排除电路故障后，多次改变电阻的阻值进行试验，试验数据记录如表．第1次试验的电流表示数如图所示，那么第3次实验中电流表示数为0.3A，此数据是在进行完第2次试验后，爆出滑片位置不变，换个电阻后进行的，要得到正确的实验结论，应将滑片向左移动；
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 |
| 电流I/A |
（5）实验结论是：在电压一定时，电流与电阻成反比．
| 试验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压U/A | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| 电流I/A |
（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为5.1Ω（小数点后保留一位数字）．
（3）在方框图2中画出伏安法所需要电路图．
（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路作用外，另一个主要作用是改变电阻两端的电压和通过的电流，多次测量求平均值．
（5）不改变上面连好的电路，用它还可以完成的实验是：测电阻Rx的功率．
（6）若电源电压恒定且未知，用定值电阻R0代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材（不要再添加其它任何器材）设计一个测量Rx阻值的实验电路图画在下面方框图3中．
