探海神器——“蛟龍”號

2012年6月24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”與“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(xué)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。

這次深潛紀錄的創(chuàng)造反映了“蛟龍”號高端技術(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長、復(fù)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(xué)院研發(fā)了具有世界先進水平的高速水聲通信技術(shù)——利用通信聲吶進行水下通信聯(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)射機產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)換為聲信號，也可以將接收機接收的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號。此次“蛟龍”與“神九”成功實現(xiàn)穿越海天對話，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(shù)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(xué)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(dāng)下潛至預(yù)定深度時，“蛟龍”號能克服自身晃動、海底洋流等內(nèi)外干擾，通過適時拋掉一定數(shù)量的壓載鐵，利用相關(guān)技術(shù)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(fù)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(dāng)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！

⑴換能器可實現(xiàn) 信號與 信號的相互轉(zhuǎn)換．

⑵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。

A. 球被腳踢出去，說明只有球才受到力的作用

B. 足球在空中飛行過程中，運動狀態(tài)一定發(fā)生改變

C. 腳踢球使球飛出去，說明力是物體運動的原因

D. 空中飛行的足球，若它所受的力全部消失，它一定沿水平方向做勻速直線運動

（1）鮮豆腐的密度為多少g/cm3？

（2）海綿豆腐內(nèi)所有孔洞的總體積為多少cm3？

（3）海綿豆腐的實心部分密度為多少g/cm3？

A. 如圖1中A燈比B燈亮

B. 如圖2中A燈比B燈亮

C. 如圖1中A燈比如圖2中A燈亮

D. 如圖1中的總功率比如圖2中的總功率要大

求：（1）（2分）小轎車在高速公路上行駛時的最小牽引力．

（2）（3分）若小轎車內(nèi)燃機的效率為40%，每小時平均功率為40kW,則每小時消耗多少汽油？（)

（3分）為了節(jié)約能源，某科研所研制出一輛太陽能汽車，車上電池能產(chǎn)生120V的電壓，對車上電動機提供10A的電流，電動機的線圈電阻是4Ω，則它的效率是多少？

(1)當(dāng)S閉合，滑片滑至最左端后，燈絲中的電流；

(2)燈L正常工作1 min所消耗的電能；

(3)閉合S，再將滑片從右向左移動，燈L發(fā)光最暗時的實際功率．

(1)當(dāng)S1、S2、S3閉合時，電路的總功率；

(2)當(dāng)閉合S1，斷開S2、S3時，電壓表示數(shù)為3 V，則10 s內(nèi)R3消耗的電能．

（1）在使用彈簧測力計測量重力之前應(yīng)將指針_________．

（2）上表中空白處應(yīng)填_________．

（3）請在圖中，根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點連線，畫出鉤碼的G-m圖象．

（______）

（4）由畫出的G-m圖象可得結(jié)論是_________．

（5）如果在彈簧秤下掛10個鉤碼，則彈簧秤的讀數(shù)為_________牛．

A. 電流表示數(shù)變小，燈L仍然正常發(fā)光

B. 電流表示數(shù)變大，燈L變亮

C. 電壓表示數(shù)變大，燈L的實際功率變小

D. 電壓表示數(shù)不變，電路的總功率變大

（1）圖甲已連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求滑片向右滑動時燈泡變亮。

（2）該小組的部分實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表所示，其中第2組數(shù)據(jù)是燈泡正常發(fā)光時記錄的，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，請你將電流表示數(shù)填入表格中。當(dāng)滑片繼續(xù)向右滑動到最右端時，小燈泡閃亮一下就熄滅了，他們記錄了第3組數(shù)據(jù)。

分析表中實驗數(shù)據(jù)可知，所用電源電壓約為 V；小燈泡的額定功率是 W。