浮力复习学案.pdf

学案： 《“蛟龙 ”探海——浮力复习》 一、蛟龙入海 船为什么会浮在水面？在下图中画出“向阳红 09”船所受力的示意图。 1. 搭载“蛟龙”号深海潜水器的“向阳红 09 ”船 2011 年 7 月 1 日从江苏江阴苏南国际 码头起航执行 5000m级海试任务。 想一想：“向阳红 09”船从长江驶入大海，船所受浮力大小如何变化？判断的依据？ 那船体会上浮些还是下沉些？ 2. 2011 年 7 月 26 日，“向阳红 09 ”船在指定海域，将“蛟龙”号深海潜水器释放入海， 进行第二次下潜试验任务。 “蛟龙号”释放分离前 “蛟龙号”释放分离后 想一想：在 “蛟龙号”潜水器入水并与母船完全分离后，母船所受浮力又如何变化？ 3. 3 时 38 分 ，“蛟龙号”深海潜水器由“向阳红 09 ”船上的主钢缆吊起缓缓下降，浸 入海水，直到完全浸没。 想一想： 在此过程中 , “蛟龙号”深潜器所受浮力大小又如何变化？ 想一想：“蛟龙号”深潜器浸没后，在不断下潜的过程中，所受浮力大小如何变化？ 试一试： 在坐标系中画一下“蛟龙号”浸没前后所受浮力大小与“蛟龙号”下表面所处深 1 度关系的大致图像吗？以及钢缆拉力与下表面所处深度的大致图像？ F 浮 F拉 h h 3 算一算：“蛟龙号”深潜器高约 3.4m ，装载了压载铁后，总质量约 21t ，体积大约 20m ， 请大家估算一下“蛟龙号”深潜器完全浸没在海水中所受浮力？ 3 3 （ ρ海水 =1.03 ⅹ10 kg/m ，g=10N/kg ） 我能行 : 根据提供给的材料以及我们的计算结果，能否将上面的两个坐标系略加完善？ 二、 谁主沉浮 1. 4 时 46 分，“蛟龙号”深潜器成功下潜至 2000m 的深度，并保持悬停状态，此时，海 面控制中心传来指令，要求“蛟龙号”继续下潜，挑战更深的深度。 6 时 17 分，“蛟龙号”下潜至最大深度 5057m后接受到指令：“立即上浮” 想一想：如果你是“蛟龙号”的操作人员，你将如何操作，使处于悬停状态的“蛟龙号” 实现下沉、上浮？ 【材料】 “蛟龙号”采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”。潜水器两侧侧舱内配 备 4 块压载铁，重量可以根据下潜不同深度与要求调整。在“蛟龙号”浸没海水中并继续 下潜过程中，往水舱中放水，使“蛟龙号”潜水器总重力 浮力，实现下潜；当 潜水器到达设定深度时，可操作抛弃其中两块压载铁，并适当调整水舱中的水量，使潜水 器处于悬停状态， 保持在这个深度实现作业， 包括匀速直线航行、 拍照、 取样等， 此时“蛟 龙号”总重力 浮力， “蛟龙号”处于 状态； 当任务完成， 再抛弃另外 2 块压载铁，使潜水器总重力 所受浮力，实现上浮，到达水面 。 想一想：压载铁释放后，能下沉，那么制作压载铁的材料必须具有怎样的特点？ 想一想：为了保证“蛟龙号”抛弃压载铁后能顺利上浮，制作“蛟龙号”舱体的材料最好 有怎样的特点呢？ 2. 周六，小明到叔叔工作的我市某新型材料制造企业参观，发现废料间墙角有一正方体 废料，叔叔告诉小明，这就是民用的工业级高强度固体浮力材料。若这正方体废料边长为 10cm，质量 0.5kg 。小明将这块废料放入水中，判断这块废料最终会处于什么状态