Question

圖18甲是測量高于湖水警戒水位裝置的原理圖。長方柱形絕緣容器A內部左右兩面插有

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10V，小燈泡標有“6V 6W”字樣（燈絲電阻不變）。兩金屬板間的湖水電阻R與x的關系如圖18乙所示（x為容器內水柱高度h的倒數，即）。求：

（1）小燈泡的電阻；

（2）湖水水位高于警戒水位多少米時，燈泡正常工作；

（3）將電流表改為水位計，水位計的刻度是否均勻，說明理由。

Answer 1

解：

（1）小燈泡的電阻                        

（2）燈泡正常發光時，通過燈泡的電流           

由于A內湖水電阻R與L串聯，則

 由圖象可知，當R=4Ω時，h=5m，則湖水水位高于警戒水位5m         

（3）不均勻                                                      

當超過警戒水位時，湖水水位發生變化，A內湖水電阻R發生改變，由

可知，U、R_L不變，則I與R不成一次函數關系，電流表的示數變化不均勻，

即水位計的刻度不均勻。