Question

（2012?台州）如果全球持续变暖，在不久的将来，人类可能会面临着大量物种的消失、能源危机及海平面上升等问题．科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化．
“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成的，总质量1000吨．这种漂浮房设有立体农业园，里面有肥沃的土壤，种有蔬菜，养有家禽等，所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供．
（1）从生态学角度分析，“水上漂浮房”上的立体农业园其实是一个

生态系统

．
（2）如果太阳能电池板输出的电压为110伏，供给一盏“220V  40W”的白炽灯使用，不计灯丝电阻的变化，则白炽灯的实际功率是

10

瓦．
（3）按照总质量计算，静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛？排开水的体积是多少米³？（g取10牛/千克，ρ_水取1.0×10³千克/米³）

Answer 1

分析：（1）根据题中信息即可从生态学角度得出答案；
（2）由铭牌可知灯泡的额定电压和额定功率，根据R=

U2

P

求出电阻，再根据P=

U2

R

求出白炽灯的实际功率．
（3）根据物体漂浮的条件和G=mg求出受到的浮力，根据阿基米德原理求出排开水的体积．

解答：解：（1）从生态学角度分析，“水上漂浮房”上的立体农业园其实是一个生态系统；
（2）灯泡的电阻：
R=

U 2 额

P额

=

(220V)2

40W

=1210Ω，
电压为110伏时，灯泡的实际功率：
P_实=

U 2 实

R

=

(110V)2

1210Ω

=10W；
（3）水上漂浮房处于漂浮状态，
所以受到的浮力：
F_浮=G=mg=1000×10³kg×10N/kg=10⁷N，
排开水的体积：
V_排=

F浮

ρg

=

107N

1.0×103kg//m3×10N∥kg

=1000m³．
答：（1）生态系统；
（2）白炽灯的实际功率是10W；
（3）静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力为10⁷牛，排开水的体积是1000米³．

点评：本题考查了电功率公式和阿基米德原理、物体浮沉条件的灵活运用，题目情景较新颖，有助于提高学生学习的兴趣，是一道好题．