Question

图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6 V，小灯泡标有“2 V 2 W”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18所示（x为容器内水柱高度h的倒数，即）。求：

（1）小灯泡的电阻。

（2）湖水水位高于警戒水位多少米时，灯泡正常工作。

（3）将电流表改为水位计，水位计的刻度是否均匀，

说明理由。

Answer 1

解：

（1）灯泡的电阻

（2）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流

由于A 内湖水电阻R 与L 串联，则由图象可知，当R = 4 Ω 时， h =5 m，则湖水水位高于警戒水位5 m。

（3）不均匀。 当超过警戒水位时，湖水水位发生变化，A 内湖水电阻R 发生改变，由 可知，U、R_L 不变，则I 与R 不成比例， 电流表的示数变化不均匀， 即水位计的刻度不均匀。