风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车-优题课

风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。

（1）风力发电机是根据　　原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按　　方向转动（选填“顺时针”或“逆时针” $)$ 。

（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米 $^{3}$ ？（海水密度取 $1.0 \times 10^{3}$ 千克 $/$ 米 $^{3})$

（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨？

【考点阿基米德原理的应用；电功与电能的计算

科目物理题型解答题难度中等

知识点：电功与电能的计算燃料的热值及其计算流体压强与流速的关系阿基米德原理的应用电磁感应

小明用如图所示的装置来探究感应电流产生的条件（图中灵敏电流计 $G$ 的指针偏转方向相反即表示通过的电流方向相反）。

（1）导体 $ab$ 静止悬挂，闭合开关，灵敏电流计的指针不偏转，说明电路中　　（有 $/$ 无）电流产生。

（2）继续探究，记录观察到的现象如表：

序号	$ab$ 运动方向	电流计指针偏转情况
1	沿磁场方向运动（不切割磁感线）	不偏转
2	水平向左（切割磁感线）	向右偏转
3	水平向右（切割磁感线）	向左偏转

①比较1、2（或1、 $3)$ 实验现象可知，闭合电路的一部分导体在磁场中做　　运动时电路中就会产生感应电流。

②比较2、3实验现象还发现，产生的感应电流的方向跟　　有关。

③若在整理器材时未断开开关，先水平向左撤去蹄形磁铁（导体 $ab$ 不动），则灵敏电流计的指针　　（会 $/$ 不会）偏转。

小华在“探究电流与电阻关系”的实验中：

（1）按要求将实物图连接完整（要求：滑片 $P$ 向右滑时变阻器接入电路的电阻变大）。

（2）在连接电路的过程中，开关必须处于　　（闭合 $/$ 断开）状态，滑动变阻器的滑片 $P$ 应放在最　　（左 $/$ 右）端。

（3）小华用三只阻值分别为 $15 Ω$ 、 $10 Ω$ 和 $5 Ω$ 的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中，将 $15 Ω$ 电阻换成 $10 Ω$ 时，应在闭合电路后，将滑片向　　（左 $/$ 右）移动，其目的是　　。

小明用 $2 mL$ 的注射器、量程为 $0 ~ 10 N$ 的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值，本实验的原理是二力平衡和 $p =$ 　 $\frac{F}{S}$ 　。

步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。

步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞　　时，记下弹簧测力计的示数为 $5.2 N$ 。

步骤三：用刻度尺测出注射器　　长度为 $4.00 cm$ 。

步骤四：算出大气压强值为　　 $Pa$ 。

同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：

①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于　　。

②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为 $0.3 N$ ，由此可知，此时活塞所受到的　　（摩擦力 $/$ 大气压力）为 $0.3 N$ 。

小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。

在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中：

（1）如图甲，小明将一束激光射至 $P$ 点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将　　（向左移动 $/$ 向右移动 $/$ 不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向　　（会 $/$ 不会）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些　　。

（2）如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否　　。如图丙，他将光沿着 $AO$ 方向射向水面上的 $O$ 点，光在水中沿着 $OB$ 方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之　　（增大 $/$ 减小 $/$ 不变）。当光沿着 $NO$ 方向射入时会沿 $ON'$ 方向射出，此时折射角为　　度。

图甲为测定额定电压为“ $2.5 V$ ”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为 $3 V$ 不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。

（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的最　　端（选填“左”或“右” $)$ 。

（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$ 。

（4）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的 $I - U$ 图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为　　 $W$ 。

（5）实验过程中，当电压表示数为 $1 V$ 时，滑动变阻器连入电路的阻值为　　 $Ω$ 。