题目内容

(2012?台州)如果全球持续变暖,在不久的将来,人类可能会面临着大量物种的消失、能源危机及海平面上升等问题.科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化.
“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成的,总质量1000吨.这种漂浮房设有立体农业园,里面有肥沃的土壤,种有蔬菜,养有家禽等,所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供.
(1)从生态学角度分析,“水上漂浮房”上的立体农业园其实是一个
生态系统
生态系统

(2)如果太阳能电池板输出的电压为110伏,供给一盏“220V  40W”的白炽灯使用,不计灯丝电阻的变化,则白炽灯的实际功率是
10
10
瓦.
(3)按照总质量计算,静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛?排开水的体积是多少米3?(g取10牛/千克,ρ取1.0×103千克/米3
分析:(1)根据题中信息即可从生态学角度得出答案;
(2)由铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率,根据R=
U2
P
求出电阻,再根据P=
U2
R
求出白炽灯的实际功率.
(3)根据物体漂浮的条件和G=mg求出受到的浮力,根据阿基米德原理求出排开水的体积.
解答:解:(1)从生态学角度分析,“水上漂浮房”上的立体农业园其实是一个生态系统;
(2)灯泡的电阻:
R=
U
2
P
=
(220V)2
40W
=1210Ω,
电压为110伏时,灯泡的实际功率:
P=
U
2
R
=
(110V)2
1210Ω
=10W;
(3)水上漂浮房处于漂浮状态,
所以受到的浮力:
F=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N,
排开水的体积:
V=
F
ρg
=
107N
1.0×103kg//m3×10N∥kg
=1000m3
答:(1)生态系统;
(2)白炽灯的实际功率是10W;
(3)静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力为107牛,排开水的体积是1000米3
点评:本题考查了电功率公式和阿基米德原理、物体浮沉条件的灵活运用,题目情景较新颖,有助于提高学生学习的兴趣,是一道好题.
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