12、课题：调查我国西部地区滑坡泥石流情况

近几年，西部地区泥石流灾害频繁．小组调查发现在2003 年6――7月间，该地区就发生滑坡泥石流5 起，造成50 多人死伤、5000 多人受灾，部分房屋、公路、桥梁受损。

小张调查了当地的一些生产活动情况，发现如下问题：

⑴．从调查资料中，小组找到了产生滑坡泥石流的原因：

由于上述情况　　　 和情况　　　　 等活动产生许多松动的石头。这些松动的石头在斜坡上受到暴雨或洪水施加的向下推力后，就发生下滑现象。小马画出了石头在斜坡上的受力示意图，图中有处不完整，请你在原图中补画完整。

⑵．如何避免和治理泥石流呢？刚才小组研究的是使石头下滑的力，现在研究起相反作用的力------摩擦阻力。

1).小组回忆了以前对摩擦力的探究：

用弹簧测力计沿水平方向拉着一个木块，在不同的平面上作　　　　 运动，得到如下实验记录；

如果都在木板上运动，通过在木块上加砝码来改变对水平面的压力，得到如下实验记录：

如果木块在毛巾表面受到12.0N 的摩擦力，则这时木块对毛巾表面的压力为_______N 。

2).在实际情况中，斜坡所受的压力由石头的重力和山坡倾角决定，无法改变。因此，只能通过改变山坡表面的粗糙程度------在山坡上多植树、保护植被来改变摩擦阻力．请你运用物理研究中的模型法，设计一个模拟实验来验证。

① 实验器材：木板斜面(代替山坡)，数十枚玻璃棋子(代材石头)．数十枚铁钉(代替树木)．毛巾(代替植被)，水、水管或喷壶( 代替洪水或暴雨) 。

② 实验过程；

a ．先将棋子直接摆放在木板斜面上，然后沿斜面自上而下冲水．发现棋子很容易被冲下斜面。

b．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑶．小组的进一步讨论：

　l).许多公路沿线有泥石流沟，若泥石流爆发时汽车恰好经过，后果将不堪设想。小张设计了一个报警装置，如下图。

① 请你替小张介绍它的工作过程：

当泥石流冲垮阻挡墙时，电磁铁电路　　　　 ，电磁铁　　　　　 ，铁块　　　 ，电铃电路　　　　　　　　 ，电铃发出警示声，警告过路车辆注意．

② 小李认为．山中由于泥石流、暴风南等产生的巨大声响，会使电铃声听不见。请你进行改进。

改进办法：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2).若汽车通过泥石流沟需要2s ，泥石流速度是1 Om/s 。小张认为：要保证车辆的安全，阻档至少应该题离公路15m 。

她的说法是错误的。请你将错误之处指出来，并在其下方改正。

　3).作为中学生，我们不能直接去防止和治理泥石流，在现实生活中为了能做一些有益的、力所能及的事情来配合防止和治理泥石流工作，小组拟定了一份日常行为条约，其中第　　　　　　 条有问题，不符合该条约的制定目的。

答案：

(1)如图

(2)　 1)匀速直线运动；15

2)

(3)

11、小明参加学校组织的生存夏令营，学到了许多野外生存的知识与技能。

⑴如何获得饮用水。如图所示，用一个大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，将袋口扎紧后，在下方开一个小孔，在小孔下方放上接水的容器，利用植物中水的不断___　 __和___　 __，经过一段时间，你就能获取可饮用的水了。

⑵今年五月，我国科技工作者再次成功测量了珠穆朗玛峰的高度。小明从媒体中获悉科考队员所携带的部分物品清单，制作了一份分析表。请你帮助小明填写表中的空格：

答案(1)蒸发 ； 液化

(2)电热鞋：冬天温度低，脚离心脏交远，温度较低

　　 高压锅：增大锅内液面压强，提高液体沸点，更快煮熟饭菜

　　 罗盘：地球是个大磁场，地磁场对磁针有相互的磁力作用

10、如图是一个扬声器构造示意图，线圈通过的电流是方向不断　　　　 的交变电流，当线圈通过图中所示的电流时，线圈受磁铁的作用向左运动，当线圈通过相反方向的电流时，线圈受磁铁的作用向　　　　　 运动，线圈不断地来回　　　　 ，带动纸盆也来回　　　　 ，扬声器就发出声音。

答案：变化　 右　 振动　 振动

9、实践活动小组的同学种植了一种植物，为了使该植物在寒冷的季节快速生长，他们制作了一台恒温箱，如图所示。按设计要求，箱内需要安装一个电发热体，该电发热体用36V的电源供电，发热功率为320W。

(1)据现有实际条什，他们制作电发热体时有3种金属丝材料可供选择，有关数据和情况如下表：

试分析选择哪一种材料绕制发热体比较合适，写出理由和有关的计算过程。

(2)用所选择的材料绕制成发热体后，接在36V的电源上进行通电试验，测得发热体的功率为405W。为使其功率达到设计要求的功率，在不改变发热体及电源电压的情况下，需要在箱外接一个电阻，这个电阻应该怎样连接?求出该电阻的阻值。

答案：

8、张华在家看完电视后，习惯把遥控器一摁，就算把电视关了。有一次他发现电视机上还有一个指示灯亮着(实际上此时电视机处于待机状态)。于是他想：这时电视机是否还在消耗电能呢？一次父母要外出旅游，他征得父母同意，设计了如下方案进行探究：让电视机处于待机状态，然后拔掉其它所有用电器的电源插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的读数；去爷爷家住了3天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的读数。记录数据如右表。问：

(l)张华外出这段时间里，他家的电视机消耗的电能是多少kw·h？

(2)张华家电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W？

(3)某市人口共计约480万，估计有近60万台电视机，假设平均每台电视机每天处于待机状态15h，待机功率与张华家电视机相同，则每月(按30天计)共浪费的电能约为多少kw·h？

(4)要显著降低电视机这种不正常的电能消耗，你认为应该采取什么措施？

答案：：(1)根据电能表读数的变化，这段时间电视机消耗的电能为：

W=0.7kW

(2)(待机时间：t₁=70h)

待机功率：

(3)共消耗的电能：W=n·Pt₂ =　 6×10⁵×10W×15h×30=2.7×10⁶kWh

(4)关机时要断开电视机的电源开关。

7、随着我国经济的发展，汽车数量迅猛增长，汽车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。据有关资料统计，汽车尾气排放造成的空气污染目前已占整个污染源的一半以上。在这种情况下，目前正在研制开发的太阳能汽车具有更好的发展前景。如图所示是某研究所研制的太阳能汽车，它是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。设太阳光照射到电池板上的辐射功率为7kW。在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为160V，并对车上的电动机提供12A的电流，请你求出：

(1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大?

(2)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引力为180N，则在1min钟内这辆车行驶了多少米?

答案：解：(1)电动机消耗的电功率　　 P=UI=160V×12A=1920W

(2)由得　　　　 W_电=Pt=1920W×60s=115200J

由题意W_机=W_电η=115200J×75%=86400J

又由W=Fs得　　　 汽车行驶的距离

6、一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风．经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了．小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此：

(1)他从铭牌上查到电吹风机的额定功率为600W；又认真研究了电吹风机的电路(如图)，弄清了当选择开关放在“冷”时，就把-连入了电路，当选择开关放到“热”时，就把连入了电路．

　(2)小明关掉家中的所有用电器，只打开电吹风机，观测出家中的电能表2min内转了20转．结合电能表铭牌上的"3000r/kW·h"字样，他求出了吹风机吹冷风时的功率为＿W.

　(3)在上述基础上，小明算出了应选配的电热丝的阻值，修好了电吹风机．他为自己能运用所学知识解决实际问题而感到高兴．请你写出电热丝阻值的计算过程．

答案：(1)电动机　　　　 　电动机和电热丝　　 　　(2)200W

　 　　(3)电热丝的功率应为　　 P_丝＝P_总－P_电动机＝600W－200W＝400W

电热丝的电阻为

5、QQ 是一软流行的互联网即时通讯(聊天)工具，深受网友们的喜爱。从“QQ2004II betal ”版本开始，QQ 推出了“在线时长”新功能--用户通过累积在线时长可以获得更高等级和享受更多服务。

( 1 )用户登录QQ 后，将鼠标移至QQ 主面板自己的头像上，即可查看自己的已在线时长和距下次升级所需要的时间。如图7 ，是某网友某次刚登录QQ 时，其QQ 界面的电脑屏幕抓图(部分)。若他使用的电脑平均功率是200W ，则他升到下一等级大约还要消耗多少电能？

( 2 )据QQ 官方宜布的数字，QQ 注册用户现在已达2.4 亿，按每个QQ 用户平均每100 小时升一级计算，则所有QQ 注册用户每升一级共约消耗多少电能？(设定每个QQ 用户使用一台电脑，每台电脑平均功率仍以200W 计)

( 3 )自QQ 中加人等级规则后，为更快升级而在线挂QQ 的人数直线飙升一一平均同时在线达1000 万左右．许多网友不论自己身在何处、是否使用电脑，也整日开机让QQ 在线，以取得更多的在线时长，很多上班族也坦言自己下班从不关电脑。请根据以上计算结果，从能源和社会发展的角度，谈谈你对此现象的看法．

答案：

4、在学习了电学知识后，同学们尝试“设计电路和编制习题”，老师提供了以下器材：电源、两个“12V 18W”的电阻和若干开关、导线．

(1)小虎第一个完成设计，他设计的电路如图所示．他编制的试题是：“在如图a所示的电路中，闭合开关S₁，通电5min产生多少热量?”

　请你解答此题：

(2)小华思考一会儿，设计了能提供两种功率工作的电路．编制的试题是：“在小虎设计的电路上再加一个开关，使电路能以两种功率工作，其大、小功率之比是___________．”

　 请你在图a中完成小华的设计，并将电路大小功率之比填入空格中．

(3)小明经过认真思考后，用了三个开关，设计了能提供三种功率工作的电路．请你在图b的方框内，画出小明所设计的电路图．

答案：(1)电阻的阻值：

　　 R=U²／P= (12V)²／18W=8Ω

　　 通过电阻的电流：

　　 I=U／R_串=U／2R=12W(2×8Ω)=0.75A

　　 电路通电5min产生的热量：

　　 Q=IR_串t=(0.75A)²×2×8Ω×60×5s=2.7×10³J

　 (2)2∶1；　 　　图略

　 (3)图略

3、如图所示,电源电压恒为6V,R₁、R₂是定值电阻，滑动变阻器最大值为R，当断开S₂、S₃、闭合S₁时，移动滑片P，电路消耗功率的最大值和最小值之比为4：1;当断开S₁和S₃、闭合S₂时，滑片P在a点(此时滑动变阻器连入电路中的电阻为1/4R)和在最右端电流表的示数之比2：1；当S₁、S₂、S₃都闭合时，电流表的示数为1.25A．求:①R₁和R的比值; ②R₂和R的比值; ③R₁、R₂、R₃的值。

答案：①断开S₂和S₃、闭合S₁时，R₁与R串联，P在最左端时电路有最大功率P_大═U²/R₁；当P 在最右端时，电路有最小功率P_小═U²/(R₁+R)；

∴P_大/ P_小═U²/R₁×(R₁+R)/ U²═4/1

∴R₁═1/3×R

∴即R₁/R═1/3

②当断开S₁和S₃、闭合S₂时，P在a点时，R₂和R 串联，I_a═U/(R₂+1/4R)，

P在最右端时I_右═U/(R₂+R)

∴I_a/I_右═U/(R₂+1/4R)×(R₂+R)/U═2/1

∴R₂═1/2R 即R₂/R═1/2。

③当S₁、S₂、S₃都闭合时，R被短路，R₁、R₂并联，有

R_总═R₁R₂/(R₁+R₂)═1/3R×1/2R÷(1/3R+1/2R)═1/5R

I_总═U/ R_总═6V÷1/5R═1.25A

∴R═24Ω

∴R₁═1/3×R═8Ω,R₂═1/2R═12Ω.