五、计算题（本大题包括2小题，共12分）

19．在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎。

(1)当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为1500m³，求船自身的重力。

(2)在一次破冰行动中，当船冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为5m²，此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×10³kg／m³)

20、（6分）如图所示的电路中，电源电压保护不变，没有变阻器的最大阴值是40Ω。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P置于端时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为6V。求

（1）电阻R₁的阻值是多少？

（2）当滑动变阻器的滑片置于a端时，电流表和电压表的示数分别是多少？

（3）滑动变阻器的滑片在a、b两端点处时，R₁消耗的功率之比。

某兴趣小组完成了两个与电有关的实验：
第一个实验：小明、小华和小红三位同学各自进行“测定小灯泡电功率”的实验．实验中所用器材规格均相同，小灯标有“3.8V”字样，电源电压为6伏且保持不变．

（1）小明连接的电路如图所1示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中正确连接．要求：若将变阻器的滑片向左移动，闭合电键S后，能使它接入电路中的电阻最大．
（2）小华实验步骤正确，闭合电键后，观察到小灯泡不发光，电压表无示数，电流表的示数为0.3安，若电路中只有一处故障，且只发生在小灯L或变阻器R上，则电路中存在的故障可能是________．
（3）小红正确连接电路，闭合电键后，移动变阻器的滑片，发现无法精确测出小灯泡的额定功率，经思考后她将电路图略作调整，接着她移动变阻器的滑片，当观察到电压表的示数为________伏时，小灯正常发光．若此时变阻器的滑片恰好在中点上，求：小灯的额定功率．
（需在答题纸的相应位置写出计算过程）
第二个实验：在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻R_X的阻值时，小明设计了如图2所示的实验电路，其中R′是电阻箱，R₀是定值电阻．
（1）图2中，为测出R_X的阻值，闭合开关S后，小明应该先把开关S₁接到触点________（选填“1”或“2”），记录电压表的示数U；然后把开关S₁接到另一触点，并调节电阻箱R′，直到电压表示数也为U，读出此时电阻箱R′的示数（各旋钮的位置如图3所示），则待测电阻R_X的阻值为________Ω．
（2）小兰认为将图2中的电阻R₀去掉，也能测出R_X的阻值．你认为可行吗？答：________
（3）小亮设计了图4的电路测R_X的阻值．与图2的方法比较，你觉得图丙最显著的优点是：________；若图2也想具备这个优点，只需更换图甲的一个元件就可以了，如何替换？答：________．