Question

如圖1所示是測(cè)量高于湖水警戒水位裝置的原理圖．長(zhǎng)方形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接，底部有一小孔與湖水相通，且容器底面與警戒水位相平．已知電源電壓恒為6V，小燈泡標(biāo)有“2V 2W”字樣（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）．兩金屬板間的湖水電阻R與的關(guān)系如圖2所示（h為容器A內(nèi)水柱高度）．求：

 （1）小燈泡燈絲電阻是多少歐？

 （2）當(dāng)湖水水位高于警戒水位多少米時(shí)，燈泡正常工作？

 

Answer 1

 解：（1）根據(jù)P=可得，燈泡的電阻：

R_L===2Ω；

（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)，兩端的電壓為2V，

∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，

∴根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：

I===1A，

∵湖水電阻R與L串聯(lián)，

∴湖水電阻兩端的電壓：

U_R=U﹣U_L=6V﹣2V=4V，

則R===4Ω，

由圖象可知，當(dāng)R=4Ω時(shí)，=0.2m^﹣1，

h=5m．

答：（1）小燈泡燈絲電阻是2歐；

 （2）當(dāng)湖水水位高于警戒水位為5米時(shí)，燈泡正常工作．