内容正文:
海底探索
大海深处人们会遇到什么困难?
以北半球为例,分析书中表格,得到:
北纬0~10度 与 北纬50~60度相比,表层海水温差_______ oC; 底层海水温差_____ oC。
规律:随纬度增加,海水表层、底层温度都逐步 ;
无论纬度高低,海底温度都在 _______oC以下。
所以,探索海底的困难
之一 。
探索:海底之温度篇
21.3
2.1
降低
5
低温
纬度(度) 北半球的海水温度(oC)
表层 底层
0~10 27.3 4.9
10~20 26.5 4.8
20~30 23.7 4.5
30~40 18.4 4.5
40~50 11.0 3.3
50~60 6.0 2.8
60~70 3.1 2.2
70~80 −0.1 −0.6
80~90 −1.7 −0.9
太阳辐射是海水热量的重要来源。
太阳辐射首先到达海水表层,越往深处海水得到太阳辐射的能量就越少。
在海水表层1米的深度时,海水能吸收80%的太阳辐射能量;
2--5米深处,仅能吸收5%的太阳辐射能量。
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为什么海底的温度低呢?
4
吸收太阳辐射能量多的海水温度高,吸收太阳辐射能量少的海水温度较低。
因此在任何一个纬度,海水底层的温度都比表层的温度低。
人若裸体在气温27℃以下或者穿上薄衣服休息在气温19℃以下的环境中,就会出现热量“入不敷出”的负平衡。气温在10℃且风较大时,手的皮肤温度慢慢降低。当手的皮肤温度下降到15.5℃以下时,手的操作灵活性明显降低。特别严寒的季节,在较短时间内就能将人冻僵或冻伤,-5℃以下的低温可把手指冻痛,-14℃以下的低温,会将暴露在外的手指、耳朵冻伤。
如果人的营养状况不良,一旦长时间处于严寒的环境中,会使体温下降。当体温降至33℃以下时,会使体温调节中枢机能失调;当体温降到30℃以下时,内脏器官功能明显下降,失去意识;体温降到22℃以下时,维持生命中枢出现困难;体温降至14℃~16℃,就会使人冻死。
人体可以承受的低温
探索:海底之压强篇
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海水的压强是探索海底世界需要克服的另一个困难。当海水达到一定深度后,人体将经受不住海水产生的压强。过大的压强不仅有害于人体的健康,甚至危及生命。
猜想
海底有压强,并且是地面压强的300倍
大家对此说法有什么猜想?
海水越深,压强越大
实验说明
a
b
c
为什么可以用水的落地点远近,来表示水的压强大小?
针筒:压强越大,射出水流的落地点越远;
压强越小,射出水流的落地点越近
?
猜一猜:你所看到的现象如图
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压强是什么?学生是否知道,简单介绍一下,物理学上面什么是压强!
动手做一做
注意事项
(1)塑料瓶内灌满水。
(2)手拿瓶口的拎手,不能拿瓶身
(3)观察实验时小孔喷射的水流落地点的远近并记录。
方形1.5L落地点 圆形1.5L落地点
A (浅)
B (中)
C (深)
最近
最远
最近
最远
1.25L落地点 1.5L落地点 2L落地点
A (浅)
B (中)
C (深)
最近
最近
最近
最远
最远
最远
中
中
中
中
中
a孔喷出的水流落地 。(最近 / 中等 / 最远)
压强 。(最大 / 中等 / 最小)
c孔喷出的水流落地 。(最近 / 中等 / 最远)
压强 。(最大 / 中等 / 最小)
所以,探索海底的困难之一 。
最近
最小
最远
最大
高压
动手做一做
结论
试一试
1.通过数据分析,海水的深度和温度的关系是( )
不同深度的海水温度都相同
随着深度的增加,绝大部分地方海水的温度逐渐升高,到一定深度后几乎不变
随着深度的增加,绝大部分地方海水的温度逐渐降低,到一定深度后几乎不变
海水的深度与海水的温度没有关系
C
2.通过实验我们认识到海水的深度和压强的关系是( )
不同深度的海水所受到的压强都相同
随着海水的深度增加,海水所受到的压强不断增大
随着海水的深度增加,海水所受到的压强不断减小
海水的深度与海水所受到的压强没有关系
B
美国的“的里雅斯特”号潜水器曾经下潜到马里亚纳海沟的底部,潜水器的外壳成功地经受住了1100个大气压的考验,也就是说,在人指甲盖大小的面积上承受了1吨以上的压力。
经过周密的计算,发现在那里,潜水器承受了15万吨的压力,这相当于两个半航空母舰的重量。
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海底的压力有多大呢?
世界上最深的海沟是马里亚纳海沟,它约有11000米深。
根据水深每增加10米,压力就增加1个大气压的关系,不难算出那里的压力约为1100个大气压。
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而事实上,直径218厘米、壁厚87毫米的钢制潜水器,竟被海水的压力压缩了2个毫米,并导致油漆从潜水器上脱落。
法国人Guillaume-N 2006年潜水109米。
古巴人皮平·菲勒拉 2003年潜水170米。
人体可以承受的水压
人类向深篮进发
二战结束后,瑞士人奥古斯特皮卡德,建成了第一艘深潜器。深潜器的载人舱是一个直径为2米的钢制球壳;球壳内仅仅能够挤下两个人。1948年11月3日, 皮卡德与英纳德把深潜器潜到水下26米处。第二次试验,深潜器下潜到了1370米的深度。当它浮出水面时,深潜器载入舱严重进水,外形因受巨大压力而变形。尽管如此,他的试验,使人类向深海探索的历程跨入一个崭新的纪元。
1951年,皮卡德带领儿子杰昆斯·皮卡德设计他的第二艘深海潜水器。这艘深潜器上可载两三名科学家。皮卡德父子将它命名为“的里雅斯特”号。1953年的一天,皮卡德父子驾驶着“的里雅斯特”号潜入1088米深的海底。第二次深潜器达到3048米深的海中,又一次创下了人类深海潜水的新纪录。同年9月,“的里雅斯特”号第三次载着皮卡德父子下潜到3150米的深处。1958年,在皮卡德父子的直接领导下,美国海军建造新型的“的里雅斯特”号深潜器。1958年,新的“的里雅斯特”号首次试潜就潜到5600米的深度;第二年又潜深到7315米。1960年,美国利用新研制的潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟—马利亚纳海沟,最大潜水深度为10916米。皮卡德父子实现了他们的最终梦想,成为深潜器设计最成功的人和传奇式的英雄。
二战结束后,皮卡德,建成了第一艘“水下气球”式“弗恩斯”III号深潜器。1948年11月3日,他的深潜器缓缓潜入水中。深潜器的载人舱是一个直径为2米的钢制球壳;球壳内仅仅能够挤下两个人; 奥古斯特 ·皮卡德与英纳德把深潜器潜到水下26米处。。第二次试验,深潜器下潜到了1370米的深度。当它浮出水面时,深潜器载入舱严重进水,外形因受巨大压力而变形。尽管如此,他的试验,使人类向深海探索的历程跨入一个崭新的纪元。
1951年,皮卡德带领儿子杰昆斯·皮卡德设计他的第二艘深海潜水器。这艘深潜器艇上可载两三名科学家。皮卡德父子将它命名为“的里雅斯特”号。1953年的一天,皮卡德父子驾驶着“的里雅斯特”号潜入1088米深的海底。第二次皮卡德父子乘坐深潜器达到3048米深的海中,又一次创下了人类深海潜水的新纪录。同年9月,“的里雅斯特”号第三次载着皮卡德父子下潜到3150米的深处。1955年,美国海洋科学家乘坐“的里雅斯特”号遨游海底。1958年,在皮卡德父子的直接领导下,美国海军建造新型的“的里雅斯特”号深潜器。1958年,新的“的里雅斯特”号首次试潜就潜到5600米的深度;第二年又潜深到7315米。1960年,美国利用新研制的潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟—马利亚纳海沟,最大潜水深度为10916米。皮卡德父子实现了他们的最终梦想,成为深潜器设计最成功的人和传奇式的英雄。
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深海“并非”荒漠
小结
在探索海底世界时,人们必须克服黑暗、缺氧、低温、高压等困难,只有利用各种特殊设备才能达到探索海底世界的目的。
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