题目内容
【题目】图1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2所示（x为容器内水柱高度h的倒数，即x=
）．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．
【答案】（1）2Ω （2）5m
【解析】试题分析：（1）由P=UI可得，小灯泡正常工作时的电流：IL=P1/U1=2W/2V=1A,由I=U/R，可得，小灯泡的电阻：RL=U1/I1=2V/1A=2Ω；
（2）灯泡正常发光时两端的电压为2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，湖水电阻两端的电压：UR=U-UL=6V-2V=4V，因串联电路中各处的电流相等，所以，湖水的电阻R=U1/I1=4V/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；
（3）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I=U/(RL+R)可知，U、RL不变，则I与R不成一次函数关系，电流表的示数变化不均匀，即水位计的刻度不均匀。
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