Question

如果全球持續變暖，在不久的將來，人類可能會面臨著大量物種的消失、能源危機及海平面上升等問題。科學家設計了一種“水上漂浮房”來應對這種變化。

“水上漂浮房”是由可回收的木材、金屬、塑料、布和其他材料做成的，總質量1000噸。這種漂浮房設有立體農業園，里面有肥沃的土壤，種有蔬菜，養有家禽等，所需的電能由太陽能電池板或風力發電機提供。
(1)如果太陽能電池板輸出的電壓為110伏，供給一盞"220V 40W”的白熾燈使用，不計燈絲電阻的變化，則白熾燈的實際功率是    瓦。
(2)按照總質量計算，靜止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛?排開水的體積是多少米³?(g取10牛／千克，ρ_水取1．0×10³千克／米³)

Answer 1

（1）10W （2）1000m³

解析試題分析：根據題中信息即可從生態學角度得出答案；由銘牌可知燈泡的額定電壓和額定功率，根據R=求出電阻，再根據P=求出白熾燈的實際功率．根據物體漂浮的條件和G=mg求出受到的浮力，根據阿基米德原理求出排開水的體積．
（1）燈泡的電阻：R==1210Ω，
電壓為110伏時，燈泡的實際功率：
P_實==10W；
（2）水上漂浮房處于漂浮狀態，
所以受到的浮力：
F_浮=G=mg=1000×10³kg×10N/kg=10⁷N，
排開水的體積：
V_排=F_浮浮/ρ_水g=1×10⁷N/(1.0×10³Kg/m³×10N/Kg)==1000m³．
考點： 浮力