（2014•大渡口区一模）图甲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

（2014•大渡口区一模）图甲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10V，小灯泡标有“6V6W”字样（灯丝电阻不变）．两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h的倒数，即x=[1/h]）．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．

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让风吹吹花朵

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解题思路：（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出小灯泡正常工作时的电流，再根据欧姆定律求出小灯泡的电阻；
（2）灯泡正常工作时两端电压为2V，根据串联电路的电压特点求出湖水电阻两端的电压，再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出湖水的电阻，利用图象找到对应的x求出湖水水位高于警戒线的高度；
（3）根据图象得出R与x的关系式，再根据电阻的串联和欧姆定律得出I与h的关系式，分析关系式中I与h的关系判断将电流表改为水位计时刻度是否均匀．

（1）小灯泡的电阻R_L=
UL2
PL=
(6V)2
6W=6Ω；
（2）灯泡正常发光时，通过灯泡的电流 I=
PL
UL=[6W/6V]=1A；
由于A内湖水电阻R与L串联，则R=
UR
I=
U−UL
I=[10V−6V/1A]=4Ω；
由图象可知，当R=4Ω时，h=5m，则湖水水位高于警戒水位5m；
（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I=
U
RL+R；可知，U、R_L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．

点评：
本题考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．

考点点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，由图象判断水位的高度，体现了物理在实际生活中的应用，本题难点在于分析电流表改为水位计时，水位计的刻度是否均匀．

1年前

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