阅读短文，回答问题．如图1所示是一艘智能太阳能混合动力游船，它的动力系统由太阳能电池组和柴油发电机组组成．游船照明采用节能灯和LED灯．船满载时的排水量为60t．航行中，船载能

Question

阅读短文，回答问题．
如图1所示是一艘智能太阳能混合动力游船，它的动力系统由太阳能电池组和柴油发电机组组成．游船照明采用节能灯和LED灯．船满载时的排水量为60t．航行中，船载能量管理系统按下表中航行速度要求自动识别并切换动力系统．船的航行速度简称航速，单位为“节”，用kn表示．

航速/kn	供电模式	动力系统	最大功率/kW
0～4	纯电池	太阳能电池组
4～8	柴　电	柴油发电机	300

（1）太阳能是___能源（选填“可再生”或“不可再生”）；船在采用纯电池模式航行时，将___能转化为___能．
（2）游船满载时，所受的浮力为___N；当部分游客下船后，船底受到水的压强将___（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（g取10N/kg）
（3）船上照明电路中用到了恒流电阻，它的电流与电压关系如图所示．当恒流电阻两端的电压由0V增大到4V的过程中，它的电阻___（选填“不变”、“减小”或“增大”）．若将它与一只标有“3.2V  0.3A”的LED（发光二极管）一起接到电压为4V的电源上，要使LED正常工作，则应将它们___联到电路中；若该电路中的电源电压可调，则电源电压在___范围内变化，它们都能正常工作．
（4）已知船航行时，所受的阻力与航速的平方成正比．若在柴电和纯电池供电模式下，游船以最大航速航行时所受的阻力分别为f₁、f₂，则f₁与f₂的比值是___；当游船以纯电池模式航行时，动力系统的最大功率是___kW．（设船做匀速直线运动）

Answer 1

（1）太阳能可以源源不断的获得，是可以再生的，故它是可再生能源；
船在采用纯电池模式航行时，消耗电能，产生机械能，所以是将电能转化为机械能的过程；
（2）由阿基米德原理可知，游船满载时，所受的浮力：
F_浮=G_排=m_排g=60×10³kg×10N/kg=6×10⁵N；
因游船始终漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，
所以，当部分游客下船后，游船受到的浮力减小，
由F_浮=ρgV_排可知，排开水的体积减小，船底所处的深度减小，
由p=ρgh可知，船底受到水的压强将减小；
（3）由图象可知，当恒流电阻两端的电压由0V增大到4V的过程中，电阻两端的电压增大时通过的电流不变，
由I=(U)/(R)的变形式R=(U)/(I)可知，恒流电阻的阻值增大；
LED灯正常发光时的电压为3.2V，用4V的电源给LED供电时，要使其正常发光应与恒流电阻串联分压；
LED正常发光时的电压为3.2V，通过的电流为0.3A，
由图2可知，通过恒流电阻的电流为0.3A时，其两端的电压范围为0～4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压变化范围为3.2V～7.2V；
（4）由表格数据可知，在柴电供电模式下的最大航速v₁=8kn，在纯电池供电模式下的最大航速v₂=4kn，
因船航行时，所受的阻力与航速的平方成正比，
所以，(f1)/(f2)=（(v1)/(v2)）²=（(8kn)/(4kn)）²=(4)/(1)，
因船做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv可得，两种情况下动力系统的最大功率之比：
(P1)/(P2)=(F1v1)/(F2v2)=(f1v1)/(f2v2)=(f1)/(f2)×(v1)/(v2)=(4)/(1)×(8kn)/(4kn)=(8)/(1)，
则游船以纯电池模式航行时，动力系统的最大功率：
P₂=(1)/(8)P₁=(1)/(8)×300kW=37.5kW．
故答案为：（1）可再生；电；机械；（2）6×10⁵；减小；（3）增大；串；3.2V～7.2V；（4）4：1；37.5．