Question

“5.7”空難發(fā)生后，“黑匣子”的打撈工作始終是人們關注的焦點。為了盡快把它打撈出水。專家們用聲納技術在失事海域進行探測，下面是幾個關于“黑匣子”的物理問題，請根據(jù)所學知識分析解決。

1. 在尋找“黑匣子”的過程中，測量船在其上方海面向海底發(fā)射波速為1450m/s的超聲波，并測得超聲波從發(fā)射到反射回海面經(jīng)歷的時間為0.02s，則“黑匣子”所在海域的深度約為多少m?
2. “黑匣子”是長約32cm，寬約20cm，高約12cm的長方體，質(zhì)量約10kg。當潛水員觸摸到“黑匣子”時，發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)陷入海底的淤泥中僅有一個面（12×20cm）露出海水中，則此時該面受到海水的壓力約為多少？“黑匣子”受到的浮力是多大？（海水的密度為1.03×10³kg/m³）
3. 清除淤泥后，潛水員將其托在手中，此時他對“黑匣子”向上的托力應為多大？
4. 出水后，技術人員要對“黑匣子”的電路進行檢測，如圖示，是“黑匣子”某部分電路圖，圖中R₁標有“5V，2.5W”字樣，滑動變阻器R₂標有“5Ω，1A”字樣，電流表量程為0—0.6A，電壓表量程為0—3V。
1. 若電路各元件均完好，檢測時，為了確保電路各部分安全，在a、b間所加電源電壓的最大值多少V?
2. 由于海水滲透等原因可能造成R₁變?yōu)橐粋�新的阻值R^/(其它元件正常)，根據(jù)技術資料得知，R^/與R₁的額定值相差在2Ω以內(nèi)時，電路仍可繼續(xù)使用，實際檢測時，將一電源加在a、b兩端（該電源電壓小于第①問中所求的最大值），通過調(diào)節(jié)R₂，改變電路中電壓表和電流表的示數(shù)，記錄結(jié)果如下：

記錄 示數(shù)	第一次記錄	第二次記錄
電壓表示數(shù)/V	1.35	0.90
電流表示數(shù)/A	0.35	0.40

通過計算分析，你認為這部分電路還可以繼續(xù)使用嗎？并求出所加電源的電壓為多大？

Answer 1

由于滑動變阻器的滑片不知在什么位置．所以在給電路加電壓時，為了確保R1,兩端的電壓不超過其額定電壓，首先應加5V電壓，再移動滑動變阻器的滑片，使伏特表的讀數(shù)最大(滑動變阻器滑到最大位置)，最后，再將電源電壓加至7.5V.點精：此題是近年來中考中出現(xiàn)的一種新題型，既有圖表，又突出學科內(nèi)綜合，把聲學、力學、電學等知識聯(lián)系起來，題型新穎，富有創(chuàng)意，有利于培養(yǎng)學生的識圖能力，數(shù)學分析能力，以及電路分析能力，同時對學生創(chuàng)新意識和實踐能力的培養(yǎng)也有一定的促進作用，體現(xiàn)了素質(zhì)教育的新理念，同時本題也突出了學生對科學探究能力考查做了一定的嘗試和努力，是一道體現(xiàn)STS的圖表型的習題。

誤區(qū)分析：由于本題的綜合性、復雜性和探究性，對電學知識、力學知識、聲學知識的要求相對較高，學生會因為缺乏完整而系統(tǒng)的相關物理知識而使本題難于完全解決，對于本題的四個問題，必須分步解決，否則很難得心應手，但是，每道小題之間又相對獨立，若個別步驟不能解決，也可以繼續(xù)探究后續(xù)問題，即不會因為前一小題的卡殼，而使后面的問題的解決受到影響。