内容正文:
探索奋斗者号的秘密
2020年11月10日上午,载人潜水器奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米。回望过去,中国第一艘载人潜水器只能下潜300米,如今,“奋斗者”号正在探索万米深海!致敬一代代深潜人!
探索奋斗者号的秘密
舱内人员为何可以正常呼吸
03
表面什么材料
02
有多重
01
如何控制浮沉状态的
04
思考1:奋斗者号在船上前往马里亚纳海沟时,对船面的压力有多大?
思考2:压力的方向是向哪里的?
思考:奋斗者号有多重?
01
奋斗者号空载质量24吨
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重力G=mg=24×103 kg×10 N/kg=2.4×105 N
奋斗者号对船面的压力等于重力
压力的方向始终垂直于接触面且指向被压物体内部。作用点在被压物体的接触面上。
思考3:压力的大小始终等于重力吗?
F压=G
F压=G-F拉
F压<G
F压=F≠G
F压=F-G
思考1:科学家进入奋斗者号,此时压力作用的效果有何变化?
思考2:改变奋斗者号与地面的接触面积,此时压力作用的效果有何变化?
思考3:压力的作用效果与什么影响因素有关?
变大
变大
实验一:探究影响压力作用效果的因素
【猜想与假设】(1)猜想一:压力的作用效果可能与___________有关。(2)猜想二:压力的作用效果可能与___________有关。
实验器材:
小桌、砝码、海绵、木板
受力面积
压力大小
【设计与进行实验】
(3)实验中通过观察海绵______________来比较压力的作用效果,选用海绵的原因是____________________________。(4)为了验证“猜想一”,应比较________两次实验,可初步得出结论:受力面积相同时,压力________,压力的作用效果越明显。(5)接着验证“猜想二”,比较图2、3两次实验,可以得出结论:____________________________,压力的作用效果越明显。
被压下的深浅
易形变,实验效果明显
图1、2
越大
当压力一定时,受力面积越小
【交流与评估】 (6)比较图2中海绵受到的压强p2和图4中木板受到的压强p4的大小关系为p2________p4(选填“>”“<”或“=”).(7)小红认为选择图1、3两次实验也能验证猜想二,老师提醒这是不合理的,理由是________________________。若小红仍想通过比较图1、3两次实验验证猜想二,在不增加器材的情况下,可以采取的调整措施是____________________。
=
没有控制压力大小相同
取下图3中的砝码
思考:如何比较两种情况下,奋斗者号对地面的压力作用效果大小?
压强:物体所受压力的大小与受力面积之比,公式:p=。压强越大,压力产生的效果越明显。
思考:奋斗者号表面是什么材料?有什么特点?
02
奋斗者号表面的材料采用Ti62A钛合金新材料,其具有质量轻、比强度高、耐海水腐蚀、无磁性等特点。
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思考1:为什么选用这种材料?
Ti62A钛合金新材料可作为耐压壳体,防止由于海水中液体压强过大而被挤压变形。
思考2:奋斗者号坐底深度10909米时,受到的液体压强是多大?
思考3:液体压强与什么因素有关?
p==ρgh=1.02×103 kg/m3×10 N/kg×10909 m=1.112718×108 Pa
实验二:探究液体压强与哪些因素有关
实验器材:
水、盐水、容器、微小压强计(U型管、探头)
【猜想与假设】猜想1:液体内部的压强大小可能与方向有关猜想2:液体内部的压强大小可能与液体深度有关猜想3:液体内部的压强大小可能与液体密度有关
【设计与进行实验 】
(1)如图A所示的U形管压强计,从结构上来看,压强计______(选填“是”或“不是”)连通器;为了使实验现象更明显,U形管中的液体选用酒精,颜色最好用________(选填“无色”或“有色”)的。(2)U形管压强计在使用前,要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法:________________________________________________________。
用手指按压强计的橡皮膜,若U形管液面有高度差,则气密性良好
不是
有色
(3)实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面________,若小明在安装好U形管压强计后发现U形管两边的液面不相平,他可以采取的调节方法是________(选填“A”“B”或“C”).A. 从U形管中倒出适量水B. 向U形管中加入适量水C. 取下软管重新安装
C
相平
【分析与论证】 (4)为了验证猜想1是否正确,应比较______两图,可初步得出结论:在同种液体的相同深度,液体向各个方向的压强________。
(5)比较B、C两图,可初步得出结论:________________________