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提出问题:小明看到一则新闻:我国具有自主知识产权的“海燕”无人水下滑翔机刷新了下潜深度的最新世界纪录,思考:水下滑翔机是怎样实现浮沉的?
猜想与假设:可能和鱼一样,鱼鳔中气体总质量不变,通过鱼体自身的压缩来改变体积实现沉浮的.
设计实验:他设计了如图*所示的实验.他想通过观察液面的位置变化来*实自己的想法.结果,小明的设计遭到了小李的否定,小李要求小明将设计改为如图乙所示的结构:在鱼缸中灌满水,并加带有细管的盖密封,通过观察细管中液面的变化来观察鱼体积的变化.
评估与交流:
(1)当鱼体积缩小时,图*中的水面变化是________(选填“不变”、“上升”或“下降”)原来悬浮的鱼将__________(选填“上浮”或“下沉”).
(2)小李要求小明用图乙进行实验的主要好处是:更易于观察的鱼_______变化.我们学过的_______(填仪器名称)设计也用到了这种方法.
(3)假如一个从水底鱼口中吐出的空气泡泡,在上升至水面的过程中(破裂之前),其浮力大小应该(_______)
A.不变
B.越来越大
C.越来越小
D.先不变后变小
(4)水下滑翔机是怎样实现浮沉的呢?小李上网査找,得知水下滑翔机浮力引擎的外部装有一个气囊,引擎将油压进或压出该气囊,随着气囊的变大或变小,实现浮沉.从物体的浮沉条件分析,水下滑翔机是靠改变__________实现浮沉的,与潜水艇实现浮沉的方法__________(选填“相同”或“不同”).
【回答】
下降 下沉 身体体积 温度计 B 自身体积 不同
【详解】
第一空.当鱼体积缩小时,排开液体的体积减小,液面降低;
第二空.由阿基米德原理知道,当鱼排开液体的体积减小时,受到的浮力减小,所以,原来 悬浮的鱼将下沉;
第三空.由图乙知道,鱼缸中灌满了水,并加带有细管的盖密封,这样可以通过观察细管中 液面的变化来观察鱼身体体积的变化,由于管比较细,变化相同的体积,液面变化较大,效 果明显,这样的设计应用了放大法;
第四空.我们学过的温度计,在设计中用到了这种放大法
第五空.由F浮 =ρgV排知道,在上升至水面的过程中,气泡排开液体的体积变大时,气泡 受到的浮力在不断变大;
第六空.根据题意知道,水下滑翔机有一个气囊,随着气囊的变大或变小,实现浮沉,即气 囊鼓起来,则排开水的体积增加,根据F浮 =ρgV排知道,水下滑翔机受到的浮力变大,当 浮力大于重力时,水下滑翔机上浮;反之,则下沉;
第七空.潜水艇靠改变自身的重力来实现浮沉的,所以,水下滑翔机实现浮沉的原理与传统 潜水艇浮沉的原理不同.
知识点:放大法
题型:综合题
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