【題目】閱讀《探海神器——“蛟龍號》,回答題。

探海神器——“蛟龍

2012624日是個偉大的日子!蛟龍號載人潛水器深潛7020米新紀錄誕生,神舟九號宇宙飛船與天宮一號手動交會對接成功,蛟龍神九互致祝福,進行了穿越海天的對話,實現(xiàn)了可上九天攬月,可下五洋捉鱉的偉大夢想!

目前,蛟龍號具備了在全球99.8%的海洋深處開展科學研究、資源勘探的能力。蛟龍號的形狀外觀如圖所示,部分參數(shù)見下方表格。

蛟龍號部分參數(shù)

8.23.0 3.4

自身質量

22

最大荷載

240公斤

載人

限3人

最大速度

25海里/小時

巡航速度

1海里/小時

最大工作設計深度

7000米

正常在水下工作時間

12小時

這次深潛紀錄的創(chuàng)造反映了蛟龍號高端技術的創(chuàng)新與突破。

新技術突破——高速水聲通信技術

電磁波在海水中傳播的距離很有限,而普通水聲傳輸又有延時長、復雜環(huán)境中有效提取信號難等嚴重缺陷,蛟龍號潛入深海數(shù)千米,如何實現(xiàn)實時通訊是個重要難題。中國科學院研發(fā)了具有世界先進水平的高速水聲通信技術——利用通信聲吶進行水下通信聯(lián)絡,成功解決了這一難題。通信聲吶是由發(fā)射基陣和接收基陣組成,基陣又由換能器基元組成。換能器一般用壓電陶瓷材料制成,可將發(fā)射機產(chǎn)生的電信號轉換為聲信號,也可以將接收機接收的聲信號轉換為電信號。此次蛟龍神九成功實現(xiàn)穿越海天對話,高速水聲通信技術功不可沒。

新技術突破二——大容量充油銀鋅蓄電池

蛟龍號搭載的是我國自主研發(fā)的、儲存電能超過110千瓦時的大容量充油銀鋅蓄電池,該電池的蓄電能力為美國同類潛水器蓄電池的2倍,成功解決了蛟龍號正常水下工作時間長,但又不能攜帶太重蓄電池的困難。

新技術突破三——懸停定位和自動航行

由于不同海域、不同深度的海水密度不同,蛟龍號在水中受到的浮力是變化的。按潛航員葉聰?shù)恼f法,這次7000米級海試的試驗海域,根據(jù)測量,海面海水的密度是每立方米1021公斤,而7000米深的海水密度變成每立方米1059公斤。蛟龍號自重22噸,算下來在7000米深度時受到的浮力大概比在海面時要大800多公斤力(公斤力是工程中常用的力的單位,1公斤力大約等于10牛)。

浮力的變化要靠壓載鐵來平衡,所謂壓載鐵,就是給蛟龍號增加重量的鐵塊。蛟龍號海試團隊用周密的數(shù)學模型,能根據(jù)在不同海域測得的海水溫度、鹽度和深度等參數(shù)精確地計算下潛時所需要的壓載鐵

蛟龍號掛好所需壓載鐵,注水下潛,當下潛至預定深度時,蛟龍號能克服自身晃動、海底洋流等內外干擾,通過適時拋掉一定數(shù)量的壓載鐵,利用相關技術實現(xiàn)懸停。此外,蛟龍號還具備自動定向、定高、定深三大功能,能夠在復雜環(huán)境中自動航行,在已公開的消息中,尚未有國外深潛器具備類似功能.當完成工作后,潛航員再拋掉適量的壓載鐵,實現(xiàn)上浮,可見,無論是下潛,懸停,還是上浮,壓載鐵的作用都是巨大的。

祝愿中國載人深潛事業(yè)取得新的更大成就!祝愿我們的祖國繁榮昌盛!,神九航天員景海鵬在太空向蛟龍號的祝賀,送出了全體中華兒女的心聲!

換能器可實現(xiàn) 信號與 信號的相互轉換.

潛艇下潛深度一般是幾百米,而蛟龍號下潛深度一般是幾千米,蛟龍號在深海中必須通過拋掉壓載鐵實現(xiàn)上浮,而不是像潛艇那樣采用排水的方法實現(xiàn)上浮,請寫出可能的原因及你的理由: 。

(3)請估算蛟龍號的體積大小,并寫出估算過程。

【答案】(1)聲 (2)幾千米的海底水的壓強太大,利用排水法很難將水排出艙外。

(3)船的質量為22t,,在水中懸浮,

【解析】

試題分析:(1)提意中有:換能器一般用壓電陶瓷材料制成,可將發(fā)射機產(chǎn)生的電信號轉換為聲信號,也可以將接收機接收的聲信號轉換為電信號。故換能器可實現(xiàn)聲信號與電信號的相互轉換;(2)潛水艇靠排水或進水來改變自身重力來實現(xiàn)浮與沉的,而蛟龍?zhí)柺遣扇伒魤狠d鐵實現(xiàn)上浮,是因為他們下潛的深度不同,而深度不同時最主要的不同是壓強不同,深度越深壓強越大,故排水越困難,所以當下潛幾千米時,排水需要的壓強將非常大,在技術上也是一個難題,故蛟龍?zhí)柌捎脪伒魤狠d鐵實現(xiàn)上浮的原因是幾千米的海底水的壓強太大,利用排水法很難將水排出艙外。

(3)蛟龍?zhí)栐谙聺摗腋、上浮是靠壓載鐵實現(xiàn)的,故設計時數(shù)據(jù)最接近懸浮條件,所以船的質量為22t,,在水中懸浮,

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B. 電壓表V2的示數(shù)變大,電路消耗的總電功率變大

C. 電壓表V1的示數(shù)與電流表A的示數(shù)的比值不變

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A.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線

B.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線

C.驗鈔機發(fā)出的“光”是紫外線,遙控器發(fā)出的“光”是紅外線

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小明探究的問題的自變量是 。(選填選項前的字母)

A.保溫杯的品牌 B.水冷卻的時間 C.水的溫度

請比較甲、乙兩種保溫杯的保溫效果: 。(選填選項前的字母)

A.甲保溫杯的保溫效果好

B.乙保溫杯的保溫效果好

C.甲、乙兩種保溫杯的保溫效果一樣好

請估計實驗過程中第5小時的室溫: 。

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