
物體的沉與浮與什么有關(guān)?
物體在液體中的沉浮取決于物體所受的浮力和重力的大小。
懸浮或漂?。篎浮= G物
決定因素:F浮與G物共同決定
潛艇是一種利用力學(xué)原理控制沉浮,能夠在水下執(zhí)行任務(wù)的艦艇(圖10-5-1),廣泛應(yīng)用于海洋科學(xué)研究、勘探及開(kāi)采、設(shè)備維護(hù)、搜索救援、水下旅游觀光等領(lǐng)域。
從魚(yú)兒潛水得到啟示,人們?cè)O(shè)計(jì)出有“鰾”的潛艇,它的“鰾”是用鋼鐵做成的水艙。不過(guò),與魚(yú)不同的是,潛艇是通過(guò)人工的方法排水、吸水,來(lái)改變潛艇自身所受的重力,從而達(dá)到上浮和下沉的目的。
控制物體沉浮的方式
控制潛艇的沉浮與上一節(jié)教材中控制雞蛋的沉浮采取的方式有什么不同?
潛艇在水面時(shí),如果重力大于浮力,則艇體會(huì)自動(dòng)下沉,浸沒(méi)在水中的體積增大,浮力增大,達(dá)到新的平衡狀態(tài);反之,如果重力小于浮力,則艇體會(huì)自動(dòng)上浮,浮力減小,同樣可達(dá)到新的平衡狀態(tài)。
所以,水面的潛艇在一定范圍內(nèi)具有自動(dòng)調(diào)整平衡狀態(tài)的能力。潛艇在水下,如果受到的重力或浮力有變化,將會(huì)破壞它的平衡狀態(tài),從而引起潛艇的下潛或者上浮。因此,水下的潛艇不具備自行調(diào)整平衡的能力。
當(dāng)潛艇潛入深水時(shí),由于不同區(qū)域海水密度不
同,浮力也會(huì)不同。此時(shí),必須精確地調(diào)整潛艇水
艙中水的多少,改變潛艇整體所受的重力,使之與
浮力相等,才能達(dá)到新的平衡,保持懸浮狀態(tài)。可見(jiàn),精確控制潛艇重力,是潛艇正常工作的關(guān)鍵。
軍用潛艇是國(guó)家海軍的戰(zhàn)略性武器。潛艇空間分為人員與設(shè)備艙和水艙。工程師
通過(guò)調(diào)節(jié)水艙內(nèi)水的多少控制
潛艇沉浮,依靠電力驅(qū)動(dòng)馬達(dá)
拖動(dòng)螺旋槳前進(jìn),利用聲吶、
潛望鏡、需達(dá)等設(shè)備充當(dāng)潛艇耳朵和眼睛,設(shè)置了導(dǎo)彈、魚(yú)雷等武器系統(tǒng)。
潛艇的設(shè)計(jì)與制造物理學(xué)原理為基礎(chǔ),結(jié)合機(jī)械動(dòng)
力、電子技術(shù)、材料科學(xué)、仿生學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的知
識(shí),是十分復(fù)雜的工程技術(shù)。
了解中國(guó)潛艇
中國(guó)潛艇的發(fā)展史是一部奮斗史、創(chuàng)新史。中國(guó)工程院院士、共和國(guó)勛章獲得者、國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者黃旭華,為祖國(guó)“深潛”30年,使我國(guó)成為少數(shù)可以制造核潛艇的國(guó)家之一。
請(qǐng)查閱資料,了解相關(guān)事跡,
并與同學(xué)分享。
制作要求
1.生活艙和水艙獨(dú)立分開(kāi)。
2.生活艙與設(shè)備艙大于水艙。
比賽任務(wù)
1.完成從水面下潛到指定位置懸浮。
2.完成從水下上浮到指定位置懸浮。
制作材料
帶蓋的大小飲料瓶各兩個(gè)、配重物、注射器、塑料管、膠槍?zhuān)ò崛勰z)、剪刀、透明膠等。
展示、交流與評(píng)價(jià)
1.各小組介紹潛艇的設(shè)計(jì)思路,展示設(shè)計(jì)圖紙和制作的潛艇,交流存在問(wèn)題和需要改進(jìn)的地方。
2.下面是某組同學(xué)的作品以及
本次活動(dòng)評(píng)價(jià)表,請(qǐng)參照它
設(shè)計(jì)自己的評(píng)價(jià)表,對(duì)實(shí)踐
活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
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