我市常有下暴雨,導(dǎo)致水庫(kù)水位超過(guò)警戒線產(chǎn)生危險(xiǎn)。為自動(dòng)測(cè)量水庫(kù)水位超出警戒線的高度,項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易水位測(cè)量?jī)x,其工作原理如圖甲所示。密度比水大的圓柱體M底面積為10厘米
2,物體M和N重力均為40牛,繩子繞過(guò)定滑輪把MN兩物體相連,調(diào)節(jié)繩子長(zhǎng)度使M的下表面與水庫(kù)警戒線相平,輕質(zhì)杠桿OB繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),物體N放在杠桿的B處,OB長(zhǎng)102厘米,力敏電阻R
1通過(guò)A處對(duì)杠桿產(chǎn)生支撐,OA長(zhǎng)51厘米,力敏電阻R
1阻值與所受壓力F
A的關(guān)系如表所示,電路電源電壓U恒為6伏,燈L的電阻值為10歐(忽略溫度對(duì)燈L電阻的影響),在電流表相應(yīng)的位置標(biāo)出水位高度。(杠桿OB自身重力、繩重和摩擦均不計(jì),ρ
水=1.0×10
3千克/米
3)
壓力FA(牛) |
0 |
10 |
20 |
30 |
電阻R1(歐) |
20 |
15 |
10 |
5 |
(1)如觀察到電路中的電壓表示數(shù)變大,則是水庫(kù)水位超出警戒線的高度將
變大
變大
。
(2)當(dāng)某次水位超過(guò)警戒線高度1米時(shí),此時(shí)小燈泡消耗的電功率是少?(寫出計(jì)算過(guò)程)
(3)若用這個(gè)完成測(cè)試的測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量海水超過(guò)警戒線的高度,只通過(guò)調(diào)節(jié)物體N在杠桿上放置的位置(其它條件不變),仍用電流表也能準(zhǔn)確讀出水位高度,則應(yīng)如何調(diào)節(jié)N的位置,并說(shuō)出理由:
適當(dāng)向右調(diào)節(jié)N的位置,理由:若用這個(gè)完成測(cè)試的測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量海水超過(guò)警戒線的高度h,物體M排開液體的體積不變,由F浮=ρ液gV排可知物體M受到的浮力變大,則物體N對(duì)B點(diǎn)的壓力變大;要仍用電流表準(zhǔn)確讀出水位高度,F(xiàn)A和OA不變,由杠桿的平衡條件FB?OB=FA?OA可知,應(yīng)減小OB,即適當(dāng)向右調(diào)節(jié)N的位置
適當(dāng)向右調(diào)節(jié)N的位置,理由:若用這個(gè)完成測(cè)試的測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量海水超過(guò)警戒線的高度h,物體M排開液體的體積不變,由F浮=ρ液gV排可知物體M受到的浮力變大,則物體N對(duì)B點(diǎn)的壓力變大;要仍用電流表準(zhǔn)確讀出水位高度,F(xiàn)A和OA不變,由杠桿的平衡條件FB?OB=FA?OA可知,應(yīng)減小OB,即適當(dāng)向右調(diào)節(jié)N的位置
。(已知ρ
海水=1.02×10
3千克米
3)