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探海神器——“蛟龍”號(hào)

2012年6月24日是個(gè)偉大的日子！“蛟龍”號(hào)載人潛水器深潛7020米新紀(jì)錄誕生，“神舟九號(hào)”宇宙飛船與“天宮一號(hào)”手動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功，“蛟龍”與“神九”互致祝福，進(jìn)行了穿越海天的對(duì)話，實(shí)現(xiàn)了“可上九天攬?jiān)�，可下五洋捉鱉”的偉大夢(mèng)想！

目前，“蛟龍”號(hào)具備了在全球99.8%的海洋深處開展科學(xué)研究、資源勘探的能力�！膀札垺碧�(hào)的形狀外觀如圖所示，部分參數(shù)見下方表格。

“蛟龍”號(hào)部分參數(shù)

長(zhǎng)寬高

8.2米3.0 米 3.4米

自身質(zhì)量

22噸

最大荷載

240公斤

載人

限3人

最大速度

25海里/小時(shí)

巡航速度

1海里/小時(shí)

最大工作設(shè)計(jì)深度

7000米

正常在水下工作時(shí)間

12小時(shí)

這次深潛紀(jì)錄的創(chuàng)造反映了“蛟龍”號(hào)高端技術(shù)的創(chuàng)新與突破。

新技術(shù)突破——高速水聲通信技術(shù)

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(shí)長(zhǎng)、復(fù)雜環(huán)境中有效提取信號(hào)難等嚴(yán)重缺陷，“蛟龍”號(hào)潛入深海數(shù)千米，如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊是個(gè)重要難題。中國(guó)科學(xué)院研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù)——利用通信聲吶進(jìn)行水下通信聯(lián)絡(luò)，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(jī)產(chǎn)生的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)，也可以將接收機(jī)接收的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此次“蛟龍”與“神九”成功實(shí)現(xiàn)穿越海天對(duì)話，高速水聲通信技術(shù)功不可沒。

新技術(shù)突破二——大容量充油銀鋅蓄電池

“蛟龍”號(hào)搭載的是我國(guó)自主研發(fā)的、儲(chǔ)存電能超過110千瓦時(shí)的大容量充油銀鋅蓄電池，該電池的蓄電能力為美國(guó)同類潛水器蓄電池的2倍，成功解決了“蛟龍”號(hào)正常水下工作時(shí)間長(zhǎng)，但又不能攜帶太重蓄電池的困難。

新技術(shù)突破三——懸停定位和自動(dòng)航行

由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“蛟龍”號(hào)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(jí)海試的試驗(yàn)海域，根據(jù)測(cè)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�！札垺�(hào)自重22噸，算下來在7000米深度時(shí)受到的浮力大概比在海面時(shí)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(hào)增加重量的鐵塊。“蛟龍”號(hào)海試團(tuán)隊(duì)用周密的數(shù)學(xué)模型，能根據(jù)在不同海域測(cè)得的海水溫度、鹽度和深度等參數(shù)精確地計(jì)算下潛時(shí)所需要的“壓載鐵”重量。

“蛟龍”號(hào)掛好所需壓載鐵，注水下潛，當(dāng)下潛至預(yù)定深度時(shí)，“蛟龍”號(hào)能克服自身晃動(dòng)、海底洋流等內(nèi)外干擾，通過適時(shí)拋掉一定數(shù)量的壓載鐵，利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)懸停。此外，“蛟龍”號(hào)還具備自動(dòng)定向、定高、定深三大功能，能夠在復(fù)雜環(huán)境中自動(dòng)航行，在已公開的消息中，尚未有國(guó)外深潛器具備類似功能．當(dāng)完成工作后，潛航員再拋掉適量的壓載鐵，實(shí)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(guó)載人深潛事業(yè)取得新的更大成就！祝愿我們的祖國(guó)繁榮昌盛！”，“神九”航天員景海鵬在太空向“蛟龍”號(hào)的祝賀，送出了全體中華兒女的心聲！

⑴換能器可實(shí)現(xiàn) 信號(hào)與 信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換．

⑵潛艇下潛深度一般是幾百米，而“蛟龍”號(hào)下潛深度一般是幾千米，“蛟龍”號(hào)在深海中必須通過拋掉壓載鐵實(shí)現(xiàn)上浮，而不是像潛艇那樣采用排水的方法實(shí)現(xiàn)上浮，請(qǐng)寫出可能的原因及你的理由： 。

(3)請(qǐng)估算“蛟龍”號(hào)的體積大小，并寫出估算過程。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源：2015年初中畢業(yè)升學(xué)考試（四川資陽卷）物理（解析版） 題型：選擇題

2015年4月25日尼泊爾發(fā)生8.1級(jí)大地震，造成巨大人員和財(cái)產(chǎn)損失。下列有關(guān)地震涉及物理知識(shí)的說法中錯(cuò)誤的是（ ）

A．救災(zāi)直升飛機(jī)保持一定高度勻速飛行并空投物資過程中機(jī)械能不變

B．強(qiáng)烈地震引發(fā)珠峰雪崩，冰雪石塊飛速涌下過程中重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，機(jī)械能減小

C．由于慣性，救援人員必須提前在飛機(jī)還未到達(dá)目標(biāo)區(qū)域上方時(shí)投放物質(zhì)

D．直升飛機(jī)升空時(shí)，因螺旋槳高速轉(zhuǎn)動(dòng)在槳上下表面形成壓強(qiáng)差使飛機(jī)所受升力大于重力

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科目：初中物理 來源：2015年初中畢業(yè)升學(xué)考試（海南卷）物理（解析版） 題型：選擇題

以下探究實(shí)驗(yàn)裝置中，不能完成探究?jī)?nèi)容的是( )

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科目：初中物理 來源：2015年初中畢業(yè)升學(xué)考試（河北卷）物理（解析版） 題型：填空題

如圖所示的閉合電路中，物體ab靜止，當(dāng)蹄形磁鐵豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針 （選填“會(huì)”或“不會(huì)”）偏轉(zhuǎn)；讓銅棒ab向右緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的角度較��；快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)的角度較大。這說明感應(yīng)電流的大小與 有關(guān)， （選填“動(dòng)圈式話筒”或“動(dòng)圈式揚(yáng)聲器”）是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成的。

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科目：初中物理 來源：2015年初中畢業(yè)升學(xué)考試（河北卷）物理（解析版） 題型：選擇題

圖中有關(guān)聲和電磁波的應(yīng)用，分析正確的是（ ）

A.甲是摩托車的消聲器，其作用是在接收處減弱噪聲

B.乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是為了改變音色

C.丙是利用衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航，其信息傳播的媒介與“B超”相同

D.丁是利用聲吶探測(cè)海深，其原理是與蝙蝠在夜間飛行時(shí)的原理相同

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科目：初中物理 來源：2015年初中畢業(yè)升學(xué)考試（北京卷）物理（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

如圖所示，實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)完全相同的燒瓶，燒瓶?jī)?nèi)裝有質(zhì)量相等，初溫相同的煤油，完全相同的溫度計(jì)，燒瓶?jī)?nèi)還分別裝有阻值為10Ω的電阻絲R1和阻值為5Ω的電阻絲R2。實(shí)驗(yàn)桌上還有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電阻箱和開關(guān)各一個(gè)，電流表和停表各一塊，導(dǎo)線若干。小新利用上述實(shí)驗(yàn)器材證明“電流通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關(guān)”。

小新的主要實(shí)驗(yàn)過程如下：

①將電阻箱、電流表及圖19所示的裝置甲等電路元件串聯(lián)接入電路中，將電阻箱的阻值調(diào)為5Ω。

②閉合開關(guān)，同時(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，記錄電流表的示數(shù)為0.3A，通電時(shí)間為2min時(shí)，停止計(jì)時(shí)，記錄此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)40℃，斷開開關(guān)。

③用圖所示的裝置乙替換電路中的裝置甲，將電阻箱的阻值調(diào)為10Ω，閉合開關(guān)，同時(shí)按下停表開始計(jì)時(shí)，觀察電流表示數(shù)仍為0.3A，當(dāng)溫度計(jì)示數(shù)為40℃時(shí)，停止計(jì)時(shí)，讀出通電時(shí)間5min，記錄數(shù)據(jù)，斷開開關(guān)。

于是小新認(rèn)為“電流表通過電阻產(chǎn)生的熱量跟電阻阻值大小有關(guān)”。

請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問題：

（1）小新實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題：

（2）請(qǐng)你針尖對(duì)小新實(shí)驗(yàn)過程匯總存在的問題，寫出改進(jìn)措施：

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科目：初中物理 來源：2015年初中畢業(yè)升學(xué)考試（北京卷）物理（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

為了測(cè)量某種液體的密度，小亮取適量這種液體的樣品進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）將天平、量筒放在 臺(tái)面上，將盛有適量液體的燒杯放在調(diào)節(jié)好的天平左盤內(nèi)，改變右盤中砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置，使天平橫梁在水平位置重新平衡，此時(shí)砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，則燒杯及杯內(nèi)的液體的總質(zhì)量為 g。

（2）將燒杯中的一部分液體倒入量筒中，如圖乙所示，則量筒中液體的體積為 cm3;再用天平測(cè)出燒杯和剩余液體和總質(zhì)量為106g.

（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出此種液體的密度為 kg/m3 .

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科目：初中物理 來源：2015年初中畢業(yè)升學(xué)考試（北京卷）物理（解析版） 題型：選擇題

若假想地磁場(chǎng)是由地球內(nèi)部一塊大磁鐵產(chǎn)生的，圖所示的四個(gè)示意圖中，能合理描述這塊大磁鐵的是（ ）

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科目：初中物理 來源：2014-2015學(xué)年江蘇張家港初三中考網(wǎng)上閱卷適應(yīng)性考試物理卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡和額定電壓為3.8V．

（1）小明在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí)還有導(dǎo)線未接上，如圖甲所示，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線把圖甲中的電路連接好（導(dǎo)線不得交叉）．

（2）在檢查電路連接時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該移到＿＿＿＿（A/B）端．

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，要使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為＿＿＿＿V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為＿＿＿＿A，那么小燈泡的額定功率是＿＿＿＿W．

（4）小華為了得到比較準(zhǔn)確的小燈泡額定功率，她用同一套器材做了三次實(shí)驗(yàn)（她將電壓表調(diào)到3.8V，圖丙是其中一次實(shí)驗(yàn)所調(diào)的電壓表示數(shù)），獲得三組數(shù)據(jù)，并進(jìn)行了數(shù)據(jù)處理，如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

電流示數(shù)/A

額定功率/W

額定功率的平均值/W

1

0.71

2.698

P額==2.635

2

0.69

2.622

3

0.68

2.584

①她三次測(cè)得的功率有差異，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

②這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否正確？＿＿＿＿（正確/不正確），其理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

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同步練習(xí)冊(cè)答案