往里压里面的水就会出来, 今天给大家讲一下潜水艇他是如何上浮和下沉的,他在水中就是受两个力,一个是向上的 浮力,一个是向下的重力。浮力我们知道他是等于液体的密度 乘以小局再乘以一百浮力,它是跟这个液体的密度和排开液体的体积是挤开这部分水的体积有关系。我要让这个潜水艇上浮,就是要让浮力大于重力,可以有三种途径,一种是把浮力变大, 或者把重力变小,或者同时把浮力变大和重力变小。要改变浮力的话,要么改变液体的密度, 要么改变挤开这部分体积,换句话说就是要么让海水的密度变大,或者是让这个潜水艇变大,这几乎是不能实现的。我们知道海水密度,你要让它变大, 要么就是往海水中不断的加盐,这种是不能实现的。潜水艇他是用钢铁做的,你要让体积变大也是不可能的, 那么只能用另一种方式,就是让重力变小。那重力如何变小呢? 我们采用的办法就是让这个潜水艇喝水或者吐水,就可以让他自己的重力变小。我把这个当成这个潜水艇,这里呢有一个出口, 这里呢连着一个管道,这边连了一个这个助湿器,这个管,这个吸管呢,它里面通是通到底部去的,那我帮他倒放到水中的时候, 这个管道他是通到上面空气那个地方,那么现在他是处于下沉状态, 我用这个针筒往这个瓶子里面打气,里面的压墙就会变大,就会把里面的那部分水呢挤出来,整个潜艇的重力就会减小, 那么他就会浮起来,你们仔细认真看一下,就是我打进去的时候,里面的红墨水是不是会往外流啊?你们看一下那个出水口那个位置, 现在我打进去的是空气啊,不断打空气,你看一下啊,下面水是不是慢慢变红了,里面就有水出来,是不是?你要出水口那地方是不是有水出来,那慢慢就飘起来。 如果反过来,我要让这个潜艇重新往下沉,那么我就要往外抽,把里面的空气抽出来,可能压墙变小的话,水又会从那个口重新进去,那他的重力就增加,他又会下沉 啊?我往外抽看一下,下去了,你来试一下,往里压,里面的水就会出来。 真实的潜水艇里面呢,有一个压缩空气的储罐,跟一个储水舱相连,潜艇要上浮的时候,空气储罐和水舱之间的阀门就打开,里面的空气压强非常大, 就会把水舱里的水压出去,潜水艇的重力就减少,他就上浮了。如果潜艇要下沉, 那我就要打开灯,外界的阀门,里面的空气就会放出来,水也会进去,潜艇的重力 变大,他就下沉了。所以潜水艇是靠改变自己的重力来实现上浮或下沉的,你听清楚了吗?
粉丝7.5万获赞37.5万

我们知道物体浸在液体中时,会受到数值向上的福利,那福利到底是个毛?是重力还是弹力? 罗南阿基米德也没有告诉我们,来分析一下。之前我们学过液体内部存在压强,将一个两边蒙有橡皮膜的圆筒放入水中,可以看到橡皮膜向内侧凹陷,这说明液体对橡皮膜有压强。 其实液体在这个点有向各个方向的压强,但是只有向右的压强作用在橡皮膜上,所以他向右熬。同理,这一侧受到液体向左的压强, 不过左右凹陷的程度一样。这是因为同一液体同一深度向各方向压强相等。而将其数值方之时,向平模也向内凹陷,这里受到向下的压强,这里受到向上的压强。不过此时上面的凹陷小,下面的凹陷来的大,只是因为 上下表面深度不一样,压强不相等,上面小,下面大。因此,当一个物体寂寞在液体中时,会受到液体压强,不过左右压强相等,抵消了前后压强也相等,抵消了上下压强。啊哦,不相等无法抵消。 有压强就是有作用效果,那就一定有压力。假设上表面业绩的压力为 f 上下表面业绩的压力为 f 下 f 下,等于这个面的压强乘以受力面积。 假设这段的高度为 h 一,压强就是柔水机 h 一,再乘以底面积 f 上,等于这个面的压强乘以受力面积。 假设这段的高度为 h 二,压强就是柔水剂 h 二,再乘以底面积 s, 因为 h 一大于 h 二,所以 f 下大于 f 上,那么物体上下表面 就存在一个压力差,为 f 下减 f 上,而这个压力差就是物体受到的福利。福利的本质就是物体上下表面受到液体对他的压力差,他是压力的合力,本质上是弹力, 福利一定大于零,所以尽在液体中的物体想要收到福利,下表面的力一定得大于上表面的力,压力差大于零,合理数值向上棒。 那对于漂浮在页面的这个乒乓球来说受福利吗?分析一下,他下表面受到液体对他的压力。 f 下上表面呢?上表面没有液体,没有液压,也就是 f 上等于零,下大上小压力差大于零,因此乒乓球受到福利。 那问个难点的,尽在河中废弃的桥墩收到福利吗?分析一下,桥墩与河底完全结合在一起,他的下表面一丝水都没有, 所以没有液体对他的压力,上表面受到一个向下的压力,下小上大压力差小于零,所以他就不受到福利。好了,总结一下,福利的本质就是物体上下表面受到液体对他的压力差,下表面受到的液体压力一定要大于上表面受到的压力,物体才受到福利, 否则即使在液体中也不收到福利。比如这个桥墩子,你明白了吗?呵呵。

我们都知道,在海军系列中有一种舰艇,它是非常神秘的,它就是潜水艇。潜水艇是怎么样实现上浮和下沉的呢? 我们要知道,潜水艇在大部分情况下,它都属于悬浮状态,那么悬浮的时候呢,浮力是等于潜水艇自身的重力的, 那他是怎么飘上来的呢?要想飘上来,浮力是不是得变大啊?鱼能让自己的肚子胀一下,因为鱼肚子里边有个气泡,鱼泡大家都知道,他让他的肚子变胀一些,重力没有变,他浮力变大,他就上来了。潜艇不行啊,潜艇是钢铁巨兽,你能让潜艇的肚子胀一下吗?不行, 那怎么办呢?我们人类是很聪明的,我们既然改变不了福利,我就想办法改一下我的自重,我让我的肚子变轻一些,我的肚子怎么能变轻呢?这不得不提 潜水艇的两侧有一个蓄水舱,什么叫蓄水舱呢?也就是在潜艇的艇身里边,他有一个地方是专门放水的, 也就是我在岸边我飘着的时候呢,我那个蓄水舱是空着的,我现在要下潜了,满满的喝水,咣咣咣咣,这个蓄水舱就往里边加水了,当水加到一定量的时候呢,这个潜艇就悬浮了, 太重了,把自己给坠的下去了,对不对?就跟你游泳的时候呢,你飘着呢,我给你腿底下绑两个板砖,你是不是沉下去了?就这样,我给蓄水蓄水,蓄水沉 下去,在水里溜溜溜,我如果想上浮,我出来换个气,我看看我嗝哪呢?怎么办呢?你就得往出排水了。因此潜水艇是靠蓄水和排水来实现上浮和下沉的,也就是说潜水艇通过吸水和排水 改变了自身的重力,那么这个问题又绕回来了,那潜艇上浮下沉的时候,浮力怎么变呢?你要注意这里有两个状态,如果潜水艇 从水中上浮的时候,注意他没有露出水面,他的 f 浮是不变的。为什么呢?因为 v 排没有变,潜艇的 v 排都是整个 挺深,但是当我慢慢浮出水面的时候,他的浮力 f 浮就开始变小了。为什么呢?因为我的 v 排开始逐渐减小, 所以在没露出水面之前往出吐水,吐水自动减小了浮力,变得比重力大,我要上去了,这个时候呢,我的 v 排没有变,只要没漏水, v 排没有变,浮力都很大,所以加速上浮。 大家看那个潜水艇上浮的时候,咚就冒出来了,对不对?加速上浮啊,当我慢慢出水以后,从那个尖开始出水,开始微排减小,我的浮力就变得越来越小了,这就是我们潜水艇浮力的变化问题。来,我们来看一个题目, 说潜水艇横截面如图所示,你看两边有个蓄水舱啊,他工作时可以从长江潜到东海,其中东海密度大,你看他从长江在水底下溜达呢,溜达到海面了。 你看长江密度小,海洋密度大,你如果不改变自重的话,你就像那个鸡蛋,本来悬浮着,突然到盐水里面,他是不是冒出来了?所以他要想持续在海里潜着,你就得想办法 来。我们看选项啊,开始时要使潜水艇下沉,你从长江开始要下潜,你应该吸水或者注水,你不应该排水,排水你就下不去了啊。 当前艇悬浮在水中时,总重大于同体积。错了,悬浮,我们知道浮力是等于重力, 你的平均密度也等于水的密度,所以你的总重它是等于同体积的总重的,因为悬浮啥都相等。还记得老师给大家讲浮沉状态吗?浮力等于重力,密度等于水, j 物等于 j 排都相等。当 他从长江到东海时,应该怎么办?我们知道,如果你不做任何改变,由于海洋的密度大,他就会把你顶起来,所以你想办法把你的自重变大一些,你要干嘛?你应该适当的冲水, 没有问题。潜水艇是靠改变自重化密了啊,你就是靠改变自重来实现浮沉的,你怎么能靠改变自身的浮力呢?鱼才是靠改变自身浮力,你潜艇的体积还能大能小,这个我们做不到,所以这个题目应该只选择 c 选项。那我们接下来再看一个小题,说潜水艇从水面下潜到全部浸没,就是我飘着呢,我慢慢到全部浸没,就刚好我那个望远镜也浸没了,天线也浸没了啊。下列说法正确的是,注意,浮 力肯定是变大的,因为你下潜的时候呢, v 排是不是在逐渐增大,所以浮力一定是变大的啊,给它删掉啊,浮力是变大的没有问题,那为什么会下潜呢? 是不是在当当当在喝水啊,所以重力也是变大的,一旦浸没了就别喝了啊,浸没再喝水就沉底了,所以到全部浸没,他只问的是下潜的过程,浮力变大,重力变大。所以这个题选择 b 选项很简单。

潜水艇问题是巴夏历学必考的重难点易错题,期中期末都一定会考。孩子们拿到题之后呢,出错原因主要就是没有搞懂原理,他认为是改变的浮力去实现上浮下沉,但实际上人家潜水艇改变的是自身重力。 所以学会这道题之后呢,可以再配合我们浮力的专项练习。里边一共有四大模块啊,模块三对应的就是关于浮力的应用,像轮船密度计,还有这种潜水艇都包含在内。把这份资料都搞定啊,浮力一定可以轻松的冲高充满。 那来看题,现在给了一个潜水艇说从二百米的位置旋停,紧接着下潜到三百米去旋停。问,这个过程当中啊,潜水艇受到的浮力大小,你想他潜水艇无论如何都是在水面以下的,就完全浸没的,那这个时候计算浮力的话,就 f 浮等于 roe 叶 j v 牌。 很多同学认为浮力改变,那我问你,潜水艇这个外壳,它的体机会变大变小吗?啊,震惊,某中学啊,某中学生发明了一个潜水艇,可以自由的变大变小,可以收缩哈,可以膨胀, 哎,没有这样的一个东西对吧?体积是不变的,而且它都浸没液体,密度也按不变去处理,所以浮力大小不变。 那紧接着怎么上浮或下沉呢?他可以吸水,你看边上就是这个储水舱啊,他要是往进吸水,他的重力就会变大,那这种情况下他就会向下运动啊。这道题不光考了俯身条件,还考了我们关于力与运动的一个关系,你想, 哎,随着这个重力增大,他的合力不就向下吗?合力向下的话,物体就会向下做加速运动啊,他可不是匀速向下加速, 但是你快到三百米的时候又要悬停,要让它静止,还得把水再排出去一些,让它的重力减小,直到呢重力跟浮力大小相等,它才能悬停。 所以咱们有两个过过程啊,一个是先向下加速,然后在三百米的位置呢,让他去旋停啊,让他去旋停。所以这个过程当中他一定是先要吸水,先吸水,然后再排水才可以。好,那关于这种潜水艇的问题,你学会了吗?

作为一名知识科普解说博主,我万万没想到,第一个作品就获得了三千四百一十三名原始古董的青睐。我一定不忘初心,虚心接受大家的每一条建议,给大家带来更优质的硬核潜艇 知识解说。而今天我要讲的是,潜艇是怎样上浮和下潜的。金鱼能潜到两千米,为啥潜艇反而不如一条鱼浅的深? 问大家一个问题,鲸鱼能浅到两千米,河潜艇最多一千两百五十米,为什么人类的超级工程反而不如一条鱼浅的深?今天不聊深浅,聊一个更基础的问题,潜艇到底是靠什么沉下去?又靠什么浮上来 的?很多人以为潜艇靠螺旋桨推进,靠发动机升降,但我告诉你,螺旋桨只是让潜艇前后移动,真正让它沉下去浮上来的, 是一个连初中生都学过的物理原理。阿基米德浮力定律原理很简单,物体在液体里受到的浮力等于它排开水的重量。当重力大于浮力,物体下沉。当重力小于浮力,物体上浮, 两个粒相等,就悬浮在原地。潜艇的体积是固定的,它排开的水的重量也是固定的,浮力基本不变。那问题来了,他怎么调节自己的重量?答案藏在潜艇肚子里。每一艘潜艇内部都有多个压载水舱,分布在内外壳体之间。潜艇的结构通常分双壳和单壳两种。 双壳潜艇有内壳和外壳,内壳是钢制的耐压挺体,保证潜艇能承受与深度对应的进水压力。外壳是非耐压的,内外壳之间就是主压载水舱和燃油舱。单壳潜艇只有耐压挺体,主压载水舱布置在耐压艇体内。不管是哪种结构,压载水舱都遵循同一个设计逻辑, 通海阀在下部,通气阀在上部。当前艇要下潜时,打开通海阀和通气阀,海水从下部涌入压载水舱, 舱内空气从上部通气阀排出。这个过程里,潜艇的重量不断增加,而排水量没变,浮力没变。当重量大于浮力,潜艇就开始往下沉。 当前艇要上浮时,情况反过来把通气阀关上,用压缩空气把水从压载水舱里硬生生挤出去。海水排出来了,舱里全是压缩空气,重量瞬间变轻。当重量小于浮力,潜艇就开始往上浮。 你可能觉得这也太简单了,不就是注水排水吗?但问题来了,光靠注水排水,只能让它沉下去,但没法让它停在某个深度,更没法让它倾斜、转向或者保持悬停。 这时候就需要另一个东西配合升降舵。前艇尾部有水平舵,也叫升降舵。调整升降舵的角度,可以改变水流对前艇的作用力方向。当升降舵向下倾斜,水流冲击舵面,会产生向下的分力, 潜艇就被压着头往下扎。当升降舵向上倾斜,潜艇就抬头往上,配合鸭仔水舱调节重量,升降舵控制姿态。两者配合,潜艇才能在水里做到精确机动。想悬停在某个深度没问题,调整重量到等于浮力,再用升降舵微调姿态, 潜艇就能像一块会游动的石头,静静悬在水里。说到下潜深度,就不得不提一个让人类工程师特别没面子的对比鲸鱼。普通核潜艇的下潜深度一般在三百米到六百米之间,美 国海浪级核潜艇已经是非常先进的了,最大潜深六百一十米,曾经发生过相撞事故的就是它。俄罗斯的阿尔法级攻击核潜艇能到一千米已经是变态级别。 人类下潜最深的记录是苏联的 m 级六八五型攻击核潜艇创造的一千两百五十米。那鲸鱼呢?抹香精能下潜到两千米到三千一百米?科氏汇金的日常潜水深度在一千米以上。人类最先进的核潜艇, 潜身只有鲸鱼的三分之一,甚至一半。你说气不气人?为什么差距这么大?因为鲸鱼是实心的身体组织密度和水差不多,内部有液体和肌肉支撑,内外压力平衡。你可以把鲸鱼理解成一个装了水的气球, 外面压进来,里面也压着压力,两边抵消,谁也不怕谁。但潜艇是空心的,里面装着人和设备,有空气,有机械,有武器。想象一下,你把一个空铁盒扔到深海铁皮外面,承受着成百上千个大气压的挤压,但铁皮里面还是正常的大气压, 这个压力差就是潜艇最大的敌人。潜艇之所以没被挤扁,是因为它的耐压壳用特殊钢制成,厚度够厚,设计成水滴形或圆形, 水压能均匀分布在各个方向,但材料再强也有极限。每下潜十米,增加一个大气压,一千米就是一百个大气压。 一百个大气压是什么概念?相当于每平方米承受九百七十吨重量,一辆重型卡车大概二十吨,也就是说,你身体表面每平方米承受的重量相当于四十八辆重型卡车叠在你身上, 在这种压力下,潜艇的耐压壳如果有任何焊接缺陷、任何材料瑕疵、任何加工时的细小裂纹,都可能在某次下潜中成为致命的弱点。潜艇下潜时发出的那些咯咯响声,很多就是艇壳在巨大水压下轻微变形发出的声音。 潜艇每次深浅都要经过极其精密的水压计算和材料检测。也正是因为这个原因,潜艇大国之间在耐压壳、材料、焊接工艺、壳体设计上一直在暗中较劲。谁能把壳做的更厚、更结实、更耐压,谁就能浅的更深, 谁的潜艇就能在更深的地方潜伏、侦查、攻击,这是另一种意义上的军备竞赛。所以下次你看到潜艇在海面上露出脑袋,想一想他肚子里那套鸭仔水舱系统,几十个舱室, 几千吨水,说灌就灌满,说排就排空,靠的就是最原始的物理原理,让一个几万吨的铁疙瘩在水里像鱼一样自由沉浮。人类靠聪明才智,用最简单的办法解决了最复杂的工程问题。


潜艇作为能在深海自由穿梭的深海巨兽,其下潜与上浮的原理核心在于巧妙利用重力与浮力的平衡, 背后藏着一套精密的压载水系统运作机制。当前艇需要从海面下潜时,首先会打开分布在底舱和两侧的巨型压载水箱通海阀, 此时外界的海水会顺着通海阀涌入水箱。随着水箱内海水不断增多,潜艇整体的重力逐渐增大。当重力超过海水对潜艇产生的不利时, 原本漂浮在海面的潜艇就会缓慢向水下沉去。而在下沉过程中,潜艇还能通过舱室间的调节泵精准调整各个压在水箱内的水位,比如让部分水箱多装,水,部分少装, 以此控制潜艇的下潜深度,让他能稳定停留在某一水下层面执行任务。当前艇完成任务准备上浮时,系统会向压在舱内注入大量高压空气,这些高压空气会将水箱里的海水逐步排出。 随着海水被排空,潜艇的重力慢慢减小。当重力小于海水的浮力时,潜艇就会从水下缓缓上浮,最终浮出海面,恢复到初始的漂浮状态。


物体进入液体会上浮、下沉或悬浮,主要取决于浮力与重力的大小关系。 浮力大于重力,物体上浮浮力等于重力。物体漂浮或悬浮浮力小于重力,物体下沉调节受力大小关系,就能人为控制物体的浮沉。 潜水艇通过调节水仓储水量,改变自身总重力,重力大于浮力,潜水艇下潜重力小于浮力,潜水艇上浮完全浸没后排开液体体积不变,浮力大小保持恒定, 只需改变自身重力,就能自由控制沉浮。密度计始终漂浮在页面上,浮力大小恒等于自身重力。液体密度越大,密度计进入液体的体积就越小。利用漂浮受力平衡便可直接读出液体密度。 盐水选种,利用物体密度差异实现浮沉筛选饱满种子密度大,在盐水中下沉 干瘪。种子密度小,漂浮在叶面,从而选出优质种子。以上都是福利知识在生活和生产中的典型应用。

万吨大区为什么不会沉水?我们经常听说的战舰排水量又有什么物理意义?和我们的中学物理有什么关系?这节课两分钟讲透战舰漂浮背后的阿基米的原理,我们来学习阿基米的原理。首先我们来进行一个实验, 实验中的甲是用弹簧测力计来测量水桶的重力,然后乙是用弹簧测力计测量一个 石块的重力,那么丙图呢?丙图一开始水位是满载的状态,然后将水块进在水中,然后再测量 这个时候的拉力,但是这个时候水块进入水中,水是不是就通过这个孔排出来了, 对吧?那么由此来得到了丁实验,丁实验就是测量的水桶加上这丙实验里面排出的水就是水桶加排出水的这个重力。 那我们来看一下 f 甲, f 一 测量的是什么水桶的重力, f 二呢,测量的是石块的重力, f 三测量的是石块浸在水中的拉力, f 四是水桶加排出水的重力。 我们来计算一下计排,计排是什么呢?是排出水的重力。那么由图钉来看,排出水的重力是什么呢?是不是就是 f 四减去 f 一 呢? 因为 f 四里面既有水桶又有排开水的重力,对吧?那么 f 一 呢? f 一 是水桶的重力, f 四和 f 一 相减,就是这个记牌。那么有图饼 可以知道什么呢?可以知道浮力是什么吗?这个石块是二力平衡的,对吧?这个石块是二力平衡,猜一下 图面中的石块是二力平衡对不对?然后由于这个石块受一个重力, 受了一个拉力,然后还受一个浮力,这三个力是平衡的状态,在数值方向上,那么浮力是不是就是等于重力减去拉力呢? 而重力是 f 二,拉力是什么呢?拉力是不是 f 三, f 二减 f 三就是浮力, f 四减 f 一 就是排开水的重力,那么 这个 f 浮和记牌他俩之间有什么关系呢?我们来接着往下分析,那么这个实验做出的结果是什么呢?老师这里已经做了一个实验了,将数据告诉各位同学们, 那么 f 伏是什么呢?由前面我们可以看到, f 伏是不是 f 二减 f 三, f, 呃,记牌是 f 四减 f 一, 对吧? f 伏,我这里写一下, f 二减 f 三,记牌就是牌开水的重力是不是就是刚才所说的 f 四减 f 一 呢? 对吧? f 一 f 二, f 三, f 四,老师已经测出来告诉你了。好,那么浮力我们看一下浮力和排开水的重力之间有什么关系? 可以看一下,这是老师做过的实验, f 浮等于零点八的时候,记牌是零点六, f 浮等于一点三,记牌也是一点三。 好,这个时候我们归纳总结一下,是不是就是浸在水中的物体所受浮力的大小是不是和它排开水所受的重力是一样呢?就是 f 浮等于记牌, 就是物体所受的浮力,等于它排开水的重力,这就是 f 浮等于记牌。这整个的一句话就是阿基米的原理。 好,视频的开头,我们所说了,战舰万吨重为什么能够漂浮在水面上呢?那么是不是就是因为他的 计排就是排开水的重力,等于他的重力呢?对吧?你看 f 浮等于计排,就是战舰所受的浮力,等于他排开水的重力,对吧?那么他漂浮在水面上是不是就是 重力等于浮力呢?对吧?那我们需要满足什么呢?这要想战舰在水上漂浮必须要达到什么条件呢?就是它排开水的重力 是不是要大于它完全浸没时候的 这个重力呢? 完全浸没,完全浸湿的, 对吧?这就是我们经常所听说的战舰排水量的意思,其实它的意思就是什么呢?就是战舰的 重力。


小朋友,你一定觉得潜水艇很酷吧?是不是也好奇过这个铁家伙怎么想沉就沉,想扶就扶呢?答案其实藏在一个超聪明的魔术口袋里, 我们看到的大船只能扶着,可潜水艇肚子里装着特制的大水袋,这些大水袋的秘密武器是海水和空气。 当潜水艇想沉下去,魔术口袋就会打开阀门,哗啦啦海水就涌进来,把里面的空气挤跑。水袋变重了,整艘艇就像背上了小书包,刷的钻进海里探险。 而当他想浮上来,只要咕噜噜吹进强大的压缩空气,把海水噗噗全赶出水袋。口袋变轻了,艇就像丢掉了包袱,羞的冲出水面晒太阳。 潜水艇的指挥员就像魔法师,精准控制着水袋里的海水和空气,让巨大的钢铁船变成灵活的深海鱼。 更厉害的是,即使在水下遭遇危险,紧急吹除系统能让空气瞬间把海水挤出,就像打开一百个游泳圈,让潜艇快速获救。 最后考考你,你知道让潜水艇丢包袱浮上来的关键气体是什么吗?悄悄说答案就是压缩空气, 它储存在艇内的高压气瓶里,力气超大,能一下子赶走几千斤海水,是潜水艇的福利。小超人互动小游戏潜水艇的压载舱装满海水时,就像人背着什么去潜水。 a 小 书包 b 大 气球 c。 游泳圈答案在文末哦游戏答案, a, 小 书包海水增加了重量,想背着重重的书包下沉啦!

接下来我们继续研究浮力的应用。二、潜水艇咱们知道,钢铁做的潜水艇,它的外壳是无比坚硬的,它在水下航行的时候,它自身的体积是不会改变的,也就是说它排开液体的体积是不变的,那么潜水艇它在水下航行时,它的浮力就不变。 那潜水艇靠什么实现上浮和下沉呢?潜水艇的工作原理就是依靠改变自身的重力来实现上浮和下潜。怎么改变呢?潜水艇里边左右两侧都有水舱, 他往水舱里加水,就能够实现下潜,排水就能够实现上浮。所以说,同学们需要注意,潜水艇只要没漏出来,他无论是上浮还是下潜还是悬浮,他的浮力都是不变的。 那好了,根据刚才学习潜水艇的原理,下面同学们来做这道题,看你会不会认真读题。如图是潜艇的沉浮示意图,下列有关说法正确的是,同学们认真看图,这两侧是水舱, 很显然,图 a 装的水又比图 b 装的水少。我们看 a 选项,图 a 状态是潜艇所受浮力大于图 b 时的浮力。 刚才我们讲过了,潜水艇在水下工作时,他的微排不变,所以浮力是不变的,所以 a 选项是错的,我们看 b 选项。若图 a 状态的潜艇能悬浮在水中,则图 b 就 将是上浮。 如果图 a 悬浮,图 b, 他 往里多装水了,那么咱们知道你水多了,重力就大了,这个时候他应该是下沉。二、 b 错了 看三 c。 潜艇与鱼的浮沉原理是相同的,潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉,而鱼它的重力不能变呢?不能说一会鱼沉了,鱼轻了,对不对?它是靠肚子里边有个鱼泡,我们吃鱼的时候只能有个泡,它是靠这个泡膨胀和收缩来实现浮沉的,所以三 c 是 错的。 四、地若在密度逐渐变小的水域下潜,则潜艇可能会急速下沉。这个是对的呀,因为潜水艇所在水的密度变小了。那这个时候根据阿基米德原理, f 浮等于肉水计,微排,微排不变,那浮力就变了,浮力变小了, 此时重力大于浮力,它就会下沉。所以这道题选择四 d。 好, 接下来我们继续研究浮力的应用。三、热气球和飞艇热气球和飞艇它能够飘在空中,就是因为它里边冲入了密度比空气小的气体, 这时候使它的浮力大于重力,从而就升空了。那好,接下来我们继续研究浮力的应用。四、密度计 从字面上我们就应该知道密度计是干什么的呀,哎,它就是用来测量液体密度的。那密度计它的原理和使用是什么呢?我们来看这个视频。下面我们来看看密度计的构造,它的整体是一根粗细不均匀的密封玻璃管,上半部分是粗细均匀的玻璃管,标有刻度线。 下半部分先是一个较大的玻璃泡,有一根细长的玻璃管连接着较小的玻璃泡,其内部装有密度很大的铅丸或水银。那么密度计的这两个玻璃泡有什么用呢?底部密度大的配重有下沉的趋势,把密度计往下拉, 而上面空心的玻璃泡有上浮的趋势,把密度计往上拉,这样就能让密度计保持数值,不至于倾倒,才能读数。根据我们之前介绍的漂浮物的性质, 液体密度越小,微排越大,可知背侧液体的密度越小,密度计下沉的越深,页面位置越往上走,所以刻度越往上越小, 其密度计的刻度上小下大。总结一下,密度计的刻度特点就是上小下大,上疏下密。那好,通过看完这段视频,同学们知道密度计它刻度特点是上小下大,上疏下密。 那它的原理是什么呀?刚才我们看视频知道,它不论在哪种液体中,它都处于漂浮状态,这个时候它的浮力就等于密度计本身的重力,等于肉液计微排。 所以说密度计它刻度在液体中所指的位置就是这个液体的密度。我们要学会读数。那好了,通过前面的学习,我们知道了浮力的四种应用。下面根据我们所学的内容,我们来看这样一道题,看你会不会认真读题。 如图是关于浮力知识的应用实力,下列说法正确的是,我们看 a 选项图, a 中浸没在水中的潜水艇,在下潜过程中所受浮力逐渐变大, 刚才我们讲了,潜水艇只要在水下工作,他的浮力就是不变的。 a 错了,我们看 b 选项图, b 中巨轮之所以能漂浮在水面上,因为用空心的办法增大了排开液体的体积。这个是对的呀,轮船的原理就是采用空心法增大了排开液体的体积,从而增大浮力。 三、 c 图 c 中液体密度越大,密度计漂浮时受到的浮力就越大。这个错了,刚才讲过了,密度计的原理就是因为在任何液体中它都处于漂浮状态, 密度大的微排就小,在密度小的液体中微排就大,浮力是不变的。看四 d 图, d 中上浮的气球中填充气体的密度大于外界空气密度,如果气球里边气体的密度比外面空气密度大,那气球不就沉下去了吗? 所以说热气球、飞艇,它冲入的都是比空气密度小的气体,是 d 错了。所以这道题我们该选择二 b。 下面我们来看这道题下列关于浮件件的说法,正确的是,我们先看 a 选项, 当舰载机飞离后,浮件件所受浮力大小不变。咱们知道轮船它是漂浮,浮力始终等于重力, 现在他说的是舰载机飞离后,那整个航母它的重力就减小了,因为飞走一个呀,重力减小,浮力也就减小。所以 a 选项是错的,我们继续看二 b 选项。当舰载机飞离后,见底所受海水的压墙不变。 我们要考虑压墙。先考虑什么?先考虑压力,根据压墙公式, f 等于 ps, 压墙变不变,先看压力变不变,因为受力面积是一定的呀。当舰载机飞离后,浮力减小了, 而船它所受的浮力就是水给船底的什么力?压力啊,那浮力减小,水给船底的压力就减小,压力减小,受力面积不变,加强就减小,所以二 b 是 错的。 这个选项我们也可以这样分析,因为舰载机飞离后,浮力减小,那这个时候它排开液体的体积就减小,此时微排减小,它所处的深度就应该减小。 h 减小了。 根据液体压墙公式, p 等于肉质 h 肉不变, h 减小,压墙也减小。两种方法都能够判断出来,舰载机飞离后,压墙应该是减小的。我们看三 c 选项。在海面漂浮时,浮件件所受浮力和重力是一对相互作用的力。那咱们知道浮力和重力应该是一对平衡力。错的。 四 d 在 海面漂浮时间里所受海水的压力等于浮件件所受的浮力。这个是对的,刚才说过了,那这道题我们该选择四 d。 下面我们看关于这道密度计的题,认真读题。 他说将密度计放入呈有不同液体的甲乙两个相同的烧杯中,他会竖直立在液体中,此时甲乙烧杯中页面是相平的。问,我们下列说法正确的是? 咱们一定要注意密度计,它的原理与轮船是同一个道理的,它在任何液体中都处于漂浮状态,此时浮力都等于重力,只要重力不变,浮力就要不变。我们看 a 选项,密度计静止时受到的浮力大于它的重力。错了,因为它漂浮浮力应该等于重力。 我们看二 b 选项。密度计静止时,两次排开液体的质量不同。咱们知道,密度计静止时在液体中是处于漂浮状态,而漂浮的物体浮力都等于重力。根据阿基米德原理, f 浮应该等于 g 排, 而 g 排应该等于 m 排。小 g 浮力是不变的呀,那 g 排就不变呀, g 排不变,说明什么?不变? m 排不变,所以排开液体的质量应该是相等的。二 b 错了。 我们看三 c 选项。甲烧杯中液体密度比乙烧杯中液体密度小。我们通过什么考虑液体密度啊?哎,用浮力啊!密度计和轮船原理是一样的,在任何液体中,它都处于漂浮状态,此时浮力都是不变的。在甲烧杯中浮力应该等于肉甲质微甲, 而在乙烧杯中浮力应该等于肉乙。介微乙浮力是相等的呀,都等于它的重力。那这时候我们看一下在甲烧杯中它的微排大。从图中可以看出来,甲烧杯中的微排是这部分, 那么浮力还相等,说明甲烧杯中液体的密度应该比乙烧杯中液体密度小,所以三 c 是 对的。我们前面讲轮船和密度计都说过,在密度大的液体中微排就大。记住了, 我们看四 d 选项,甲烧杯中液体对容器底的压强比乙烧杯中液体的压强大, 液体对容器底的压强用液体加强公式, p 等于肉 g h 来表示, h 是 相等的。因为题中说了,此时甲乙烧杯中叶面相平, 那我们就比较肉啊。刚才比较出来了,甲稍为中,它的液体密度小,所以甲稍为中,容器底受到的压强应该比乙稍为中压强小。是的,错了,那这道题正确选项应该选择三 c。

潜水艇的原理是很多同学学完浮力应用之后还是不能够理解,下面老师通过这道题一次性把潜水艇的原理讲清晰,以后再遇到这类题,你就不会丢分了。 首先我们要读懂题意,题中说把这个烧瓶浸没在液体中,此时他处于悬浮状态,当从 a 管吸气的时候,烧瓶将会怎么样?浮力将会怎么样?我们先分析浮力, 你不论是吸气还是吹气,只要烧瓶没漏出来,他排开这部分液体的体积就不变, 微排不变,密度不变,那浮力就不变。所以潜水艇的原理也是这样的,潜水艇他只要潜入水中,他的浮力就是不变的。因此我们在 b 和 d 当中选择这道题, 那我们继续分析整个烧瓶是怎么去改变它的重力的呢?咱们看这个 a 管,它与烧瓶内上方的气体相连,里边是有空气的,既然有空气,那么烧瓶内部的空气就对烧瓶里的液体会产生加强, 而整个烧瓶又在液体中,它也一定受到液体的加强,烧瓶内水的进出就由气体加强和液体加强决定的。当从 a 管向烧瓶内吹气的时候, 气体会顺着 a 管,然后流到烧瓶的上方,导致烧瓶内部上方空气增多,那压墙就会增加。当烧瓶内的压强大于瓶口处水的压墙和大气压的时候,里边气体就会压着烧瓶内的液体从瓶口处流出来, 这个时候整个烧瓶的重力就会减小,重力小于浮力,此时烧瓶会上浮。当顺着 a 管吸气的时候,会将烧瓶上空这一部分空气吸走一部分,导致烧瓶内空气上边的气体压减小, 当内部气体压小于瓶口处液体压强和大气压的时候,烧瓶外边的液体就会顺着这个管流入烧瓶内, 导致烧瓶内液体增多,使整个烧瓶的重力增大。当重力大于浮力的时候,烧瓶就会下沉。所以说从 a 管吸气的时候,烧瓶会下沉,浮力是不变的。这道题选择四 d。