【正文】 率： P 額 =UI1= （ I﹣ ）． 故答案為：（ 1）校零；（ 2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值太??；（ 3） ①； ③ （ I﹣ ）． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查了探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)和測(cè) 量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，明白圖丙電路圖的工作原理是關(guān)鍵． 14．為了緩解城市交通擁堵，某大學(xué)兩位研究生設(shè)計(jì)出 “都市螞蟻 ”概念車(chē)（如圖所示），榮獲全國(guó)汽車(chē)創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽最高獎(jiǎng)項(xiàng)，該車(chē)表似螞蟻，小巧實(shí)用，質(zhì)量?jī)H有 400kg，總體積，輪胎與地面的總接觸面積 200cm3，標(biāo)準(zhǔn)乘載 100kg．請(qǐng)解答標(biāo)準(zhǔn)乘載時(shí)的下列問(wèn)題（ g 取 10N/kg，水的密度為 103kg/m3）： （ 1） “都市螞蟻 ”車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)多大？ （ 2） “都市螞蟻 ”車(chē)以 5m/s 的速度在公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力是車(chē)總重的 倍 ，則發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率多大？ （ 3）科技社團(tuán)的同學(xué)想將此車(chē)改造成 “水陸兩棲螞蟻車(chē) ”，若該車(chē)密封良好，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷它能否浮在水面上？若能，它露出水面的體積是多少？ 【考點(diǎn)】 壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；阿基米德原理；功率的計(jì)算． 【分析】 （ 1）根據(jù) F=G=mg 計(jì)算車(chē)對(duì)水平路面的壓力，由 p= 計(jì)算車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)； （ 2）求發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可以用功率的公式 P=Fv 求解； （ 3）首先根據(jù)車(chē)完全浸沒(méi)時(shí)的浮力與重力的關(guān)系判斷其浮沉情況，然后根據(jù)浮力公式計(jì)算出漂浮時(shí)浸入水泥中的體積，從而可得露出水面的體積． 【解答】 解：（ 1）） “都市螞蟻 ”車(chē)標(biāo)準(zhǔn)乘載時(shí)對(duì)地面的壓力 F=G 總 =（ m 車(chē) +m 人 ） g=（ 400kg+100kg） 10N/kg=5 103N； 對(duì)水平路面的壓強(qiáng) p= = = 105Pa； （ 2） “都市螞蟻 ”車(chē)勻速行駛時(shí)，牽引力 F=f= 總 = 5 103N=2 103N； 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率 P= = =Fv=2 103N 5m/s=1 104W； （ 3） “都市螞蟻 ”車(chē)浸沒(méi)水中時(shí)受到的浮力 F浮 =ρ水 gV 車(chē) = 103kg/m3 10N/kg = 103N； 由于 F 浮 ＞ G 總 ，所以 “都市螞蟻 ”車(chē)可以浮在水面上； 當(dāng) “都市螞蟻 ”車(chē)漂浮時(shí)，受到的浮力 F 浮 ′=G 總 =5 103N； 由 F 浮 =ρ 水 gV 排 得，排開(kāi)水的體積 V 排 ′= = =； 車(chē)露出水面的體積 V 露 =V 車(chē) ﹣ V 排 =﹣ =． 答：（ 1） “都市螞蟻 ”車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)是 105Pa； （ 2）發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為 1 104W； （ 3） “水陸兩棲螞蟻車(chē) ”能浮在水面上，它露出水面的體積是 ． 【點(diǎn)評(píng)】 對(duì)于這類(lèi)科普性的習(xí)題，要從中找出考查的物理問(wèn)題，本題主要考查浮力、壓強(qiáng)、重力的有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵掌握相關(guān)的計(jì) 算公式，并能夠靈活運(yùn)用． 15．建設(shè)中的港珠澳大橋由橋梁和海底隧道組成．隧道由一節(jié)一節(jié)用鋼筋混凝土做成的空心沉管連接而成，如圖所示，建造隧道時(shí)，先將沉管兩端密封，如同一個(gè)巨大的長(zhǎng)方體空心箱子，然后讓其漂浮在海面上，再用船將密封沉管拖到預(yù)定海面上，向其內(nèi)部灌水使之沉入海底．（假設(shè)每一節(jié)密封沉管的總質(zhì)量為 6 107kg， g 取 10N/kg） （ 1）計(jì)算漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力． （ 2）在對(duì)密封沉管灌水使其下沉過(guò)程中，其下表面受到海水的壓強(qiáng)大小將 增大 （選填 “增大 ”、 “減小 ”或 “不變 ”） ． （ 3）當(dāng)密封沉管灌水下沉到海底后，將其下半部分埋入海底的泥沙中，再將灌入其中的海水全部抽出，此時(shí)空心密封沉管不會(huì)再上浮，請(qǐng)應(yīng)浮力的知識(shí)來(lái)解釋其原因．答： 沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的壓力，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，沉管不再受海水的浮力，此時(shí)空心密封沉管不會(huì)再上浮 ． 【考點(diǎn)】 浮力大小的計(jì)算；液體的壓強(qiáng)的特點(diǎn)；浮力產(chǎn)生的原因． 【分析】 （ 1）利用 F 浮 =G=mg 求漂浮在海面上的密封沉管在灌水前受到的浮力． （ 2）在密封沉管下沉過(guò)程中，所處深度變大，利用 p=ρgh 可得受到海水的壓強(qiáng)大小變化情況 ； （ 3）浮力產(chǎn)生的原因：物體上下表面受到的壓力差． 【解答】 解： （ 1）沉管灌水前漂浮，所以浮力： F 浮 =G=mg=6 107kg 10N/kg=6 108N； （ 2）在密封沉管下沉過(guò)程中，其下表面所處的深度增大，由 p=ρgh 可知，其下表面受到海水的壓強(qiáng)大小將增大； （ 3）沉管下半部分埋入海底的泥沙中，下表面不受海水的壓力，根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因，沉管不再受海水的浮力，此時(shí)空心密封沉管不會(huì)再上?。? 故答案為： （ 1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力為 6 108N； （ 2）增大； （ 3）沉管下半部分埋入 海底的泥沙中，下表面不受海水的壓力，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，沉管不再受海水的浮力，此時(shí)空心密封沉管不會(huì)再上浮． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查了重力公式、物體漂浮條件、液體壓強(qiáng)公式和浮力產(chǎn)生的原因．要求認(rèn)真審題，從中得出相關(guān)信息． 16．如圖 1 所示，已知小燈泡 L 上標(biāo)有 “6V 3W”字樣， R0=20Ω，滑動(dòng)變阻器 R 的最大阻值為 100Ω．求： （ 1）小燈泡的電阻（設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化）； （ 2）只閉合 S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 P，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖 2所示；當(dāng)滑片置于某點(diǎn) a 時(shí)，電壓表示數(shù) Ua=8V．求 此時(shí)電流表示數(shù)及電源電壓； （ 3）已知電壓表量程為 0～ 15V，在電壓表示數(shù)不超過(guò)量程，燈泡兩端電壓不超過(guò)額定值的情況下，只閉合 S2 時(shí)，求滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍． 【考點(diǎn)】 歐姆定律的應(yīng)用． 【分析】 （ 1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù) P= 求出小燈泡的電阻； （ 2）只閉合 S1， R0 與 R 串聯(lián)，電壓表測(cè) R 兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，由圖 2讀出電壓表示數(shù) Ua=8V 時(shí) R 的阻值，利用歐姆定律求出電流，利用電阻的串聯(lián)求出電路中的總電阻，即可求出電源電壓； （ 3）只閉合 S2 時(shí)，燈泡 L 與變阻器串聯(lián)，電壓表 測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)燈泡的額定電壓值求出電流中的最大電流，利用歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出變阻器接入電路中的最小電阻； 當(dāng)電壓表的示數(shù)最大時(shí)電路中的電流最小，當(dāng)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出變阻器接入電路中的最大電阻． 【解答】 解：（ 1）由 P= 可得，燈泡電阻： RL= = =12Ω； （ 2）只閉合 S1， R0 與 R 串聯(lián)，由圖 2 可知，當(dāng)電壓表示數(shù) Ua=8V 時(shí)， R=16Ω， 因串聯(lián)電路中各處的電流相等，則電路中的電流 I=Ia= = =， 總阻值 R 總 =R0+R=20Ω+16Ω=36Ω； 由歐姆定律得：電源電壓 U=IR 總 = 36Ω=18V； （ 3）只閉合 S2 時(shí)，燈泡 L 與變阻器串聯(lián)，由于燈泡的額定電壓為 6V，則燈泡兩端的電壓最大電壓為 6V； 則由 P=UI 得電路中的最大電流： I 最大 =IL= = =， 由歐姆定律得：總電阻 R 總最小 = = =36Ω； 由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可得： 變阻器接入電路中的最小電阻 R 最小 =R 總最小 ﹣ RL=36Ω﹣ 12Ω=24Ω； 為保護(hù)電壓表的量程，則電壓表的最大示數(shù)為 15V， 由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可得： 燈泡兩端的電壓 為 UL′=U﹣ UR 最大 =18V﹣ 15V=3V， 則通過(guò)燈泡的最小電流 I 最小 = = =， 由歐姆定律得：變阻器接入電路中的最大電阻 R 最大 = = =60Ω； 由此可知：滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是 24Ω～ 60Ω． 答：（ 1）小燈泡的電阻為 12Ω； （ 2）電流表示數(shù)為 ，電源電壓為 18V； （ 3）滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍為 24Ω～ 60Ω． 【點(diǎn)評(píng)】 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，分清開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路的連接方式和圖 2 中電壓對(duì)應(yīng)的電阻是關(guān)鍵．