Question

20．我縣的于橋水庫風景秀美，但在夏季汛期來臨時，如果水透過大壩內的孔洞穿過底層從壩外的地面冒出來就會形成“管涌”，管涌險情的發展，會導致決堤災害，1998年長江流域特大洪災中，堤壩發生管涌險情6181處，經查證，80%是白蟻在堤壩內穿洞減穴所致，為此要在汛期來臨之前對蟻穴進行排查和處理，以防止災害的發生．
（1）每年汛期，水位猛漲，水變渾濁，堤腳處極易因水壓過大出現管涌險情，請用所學的物理知識解釋水壓過大的原因．江水猛漲，水位（h）上升；江水變渾濁，江水的密度（ρ）變大；根據p=ρgh可知，堤腳處水壓變大
（2）“千里之堤，潰于蟻穴”．為探究堤中蟻穴的探測問題，小偉利用初中物理電學實驗器材設計了一個模擬“蟻穴探測儀”的電路．電路中兩根探針由較粗的塑包銅導線制成，在導線一端剝去一小段外皮做成兩個探針頭P、Q（如圖1-a），它們相接觸時電路中的電表會偏轉；把它們插入蘋果（模擬土壤）中，電表偏轉（如圖1-b）；再往里插入蘋果的空洞（模擬蟻穴）中，電表不偏轉（如圖1-c）．圖1實驗中，利用蘋果模擬潮濕的土壤，是因為它們都是導體（填“導體”或“絕緣體”）．請在圖2的虛線框內畫出與探針連接的“蟻穴探測儀”的電路圖．

Answer 1

分析 （1）液體壓強與液體的密度和深度有關，分析江水密度和深度的變化就可以解釋水壓過大的原因．
（2）探頭從圖上可以看出來，容易導電的物體叫做導體，土壤中有蟻穴空洞時，相當于開路，電路中電壓表和電流表沒有示數，據此設計電路．

解答 解：（1）江水猛漲，水位（h）上升；江水變渾濁，江水的密度（ρ）變大，根據p=ρgh可知，堤腳處水壓變大．
（2）蘋果和潮濕的土壤中都含有大量水分，都是導體；探針插入蘋果的空洞（模擬蟻穴）中，電表不偏轉，說明電路中電流表或者電壓表的示數為0，因此設計電路如下兩種可能：

故答案為：（1）江水猛漲，水位（h）上升；江水變渾濁，江水的密度（ρ）變大；根據p=ρgh可知，堤腳處水壓變大；（2）導體；電路如圖．

點評 本題考查了物理知識的應用，注重了學生學以致用能力的培養，是一道考查學生設計能力的一道好題．