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1、第2课时浮沉条件在技术上的应用课前自主预习1.潜艇原理:潜艇是通过改变自身重力的方法来控制浮沉的。浮沉的方法:(1)打开进气阀门,使高压空气进入潜艇两侧的水舱,将水排出,艇重变小,潜艇上浮;(2)水舱里没有水,潜艇浮在水面上;(3)打开进水阀门,使水流进水舱,艇重变大,潜艇下沉;(4)当潜艇的水舱中充入适量的水时,浮力和重力相等,潜艇就能悬浮在水中,并做水下航行了。2.气象探测气球原理:球内充有密度比空气小得多的氢气,气球升空后,利用控空仪进行工作。3.浮筒原理:利用浮筒打捞沉船时,先在浮筒内注满水,并将其固定在沉船上,再将浮筒中的水排出,使沉船和浮筒所受的重力小于浮力,沉船就会在水中上浮。知
2、识要点基础练知识点1潜艇1.如图所示,潜艇能够上浮和下沉是通过改变自身重力实现的;潜艇在上浮过程中,未露出水面之前,所受的浮力将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。知识点2气象探测气球2.气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体,如氢气、氦气或热空气等。3.下列的四个场景中,主要依靠空气浮力而“飞天”的是(C)A.翟志刚太空“行走”B.李宁点燃奥运火炬C.热气球冉冉升空D.人造卫星升空知识点3浮筒4.人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船,做法是将几个灌满水的浮筒沉到水底并拴在沉船两侧,把空气压进浮筒,将浮筒里的水排出,沉船随着浮筒一起上浮,下列说法正确的是(B)A.沉船在河底时
3、受到的浮力等于其重力B.浮筒充满气后受到的浮力大于其重力C.沉船在水面下上浮时受到的浮力逐渐变小D.船和浮筒浮在水面时受到的浮力大于其重力综合能力提升练5.现有一艘潜艇,当其静止在水面上时,受到的浮力等于重力(选填“大于”“等于”或“小于”),在水面下10m深处的艇底受到海水的压强为1.0105Pa(海水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)。6.如图所示为小华制作的一个简易密度计。她选择一根长为16cm的饮料吸管,将一些铜丝从下端塞入并用石蜡封口,使吸管在液体中漂浮时能保持在竖直方向。把此密度计放入水中,露出液面的长度是7.9cm,再将其放入某液体中,露出液面的长度是7cm,则此液体的
4、密度为0.9103kg/m3。7.一气球下面挂一重物,恰好静止在距水面h的水中,若将它们向上提升一小段距离(两者始终未露出水面),则它们将(A)A.上升C.静止不动B.下降D.无法判断8.如图所示是由装着部分水的烧瓶做成的一种潜艇模型,通过胶管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气就可以使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于悬浮状态时,若向烧瓶中吹气,烧瓶将会(D)A.上浮,它受到的浮力增大B.下沉,它受到的浮力减小C.下沉,它受到的浮力不变D.上浮,它受到的浮力不变9.打捞江底的沉船时,下列采取的措施中不合理的是(B)A.使沉船与水底淤泥尽量分离B.江水越深,所用浮筒的体积越大C.清除沉船中的泥沙,使船变轻
5、D.将浮筒与船绑在一起,再排出浮筒内的水10.当潜水器从水面缓慢下潜至水面下一定深度处悬停时,下列关于潜水器的说法正确的是(C)A.潜水器是靠改变受到的浮力来实现下潜的B.下潜过程中,水对它的压强不变C.悬停时受到的重力和浮力是一对平衡力D.下潜过程中受到的浮力一直在变大11.将适量的橡皮泥黏在铅笔的一端(能使铅笔竖直浮在液体中),就制成了一个土仪器。将它分别放到盛有不同液体的杯中,静止时的情景如图所示。对于这个土仪器所运用的知识或用途,下列说法中不正确的是(D)A.运用了二力平衡的知识B.运用了物体的漂浮条件C.用它可以比较不同液体密度的大小D.用它可以测量不同液体的密度大小12.关于物体沉
6、浮条件及应用实例,下列分析合理的是(A)A.浮船在打捞沉落江底的万斤大铁牛的过程中,浮船的吃水深度不变B.地面上固定的热气球体积变大,受到空气的浮力不一定变大C.相同质量的木船和钢船在水面漂浮,钢船所受的浮力大于木船所受的浮力D.在水中上浮的物体受到浮力的作用,下沉的物体不受浮力的作用13.用浮筒打捞沉船时,一只浮筒的体积是2m3,充满压缩空气后,浮筒和气总重为2450N,g取10N/kg。(1)求一只浮筒沉入水中后受到的浮力;(2)求一只浮筒能打捞起的物体的重力;(3)如果一条沉船重为2.45105N,则需几只浮筒才能把它打捞上来?解:(1)一只浮筒沉入水中后排开水的体积V排=V=2m3受到
7、的浮力F浮=水V排g=1.0103kg/m32m310N/kg=2104N(2)一只浮筒能打捞起的物体的重力G=F浮-G0=2104N-2450N=17550N(3)需要的浮筒数n=故需要14只浮筒。13.96(只)14.半潜船是通过压水舱的吸水和排水,实现其上浮和半潜的(甲板潜入水中)。现有一艘质量为4104t的半潜船前去执行运输一艘受损船舶的任务(N/kg)。1.0103kg/m3,g=10海水(1)如图甲所示,当该半潜船不装货物,且压水舱不吸水时,受到的浮力有多大?(2)当压水舱吸水时,半潜船下沉,实现半潜的情景如图乙所示。将受损船舶移动到半潜船甲板上方后,半潜船通过排水上浮,当压水舱中剩余海水的体积减为3103m3时,半潜船浸入海水中的体积为5104m3,这时甲板已完全露出水面,如图丙所示,则其运输的船舶的质量是多少?解:(1)此时半潜船受到的浮力F浮=G船=m船g=4104103kg10N/kg=4108N(2)当半潜船浸入海水中的体积为5104m3时,半潜船受到的浮力F浮=海水gV排=1.0103kg/m310N/kg5104m3=5108N压水舱中海水的重力G海水=海水gV海水=1.0103kg/m310N/kg3103m3=3107N其运输的船舶的重力G运=F浮-G海水-G船=5108N-3107N-4108N=7107N其运输的船舶的质量m=7106kg