第10章 5 跨学科实践：潜艇（讲解课件）-【优翼·学练优】2024-2025学年八年级物理下册同步备课（教科版2024）

跨学科实践：潜艇 5 第 10 章 流体的力现象 观察与思考 潜艇是一种利用力学原理控制沉浮，能够在水下执行任务的舰艇，广泛应用于海洋科学研究、勘探及开采、设备维护、搜索救援、下旅游观光等领域。那么潜艇是如何实现上浮和下沉的呢? 潜艇的沉与浮 从鱼儿潜水得到启示，人们设计出有“鳔”的潜艇，它的“鳔”是用钢铁做成的水舱。不过，与鱼不同的是，潜艇是通过人工的方法排水、吸水，来改变潜艇自身所受的重力，从而达到上浮和下沉的目的。 打开舱门充水， 潜艇下沉;将压缩空气压入水舱，排出海水，潜艇上浮 潜艇的沉与浮 控制潜艇的沉浮与上一节教材中控制鸡蛋的沉浮采取的方式有什么不同? 讨论交流 控制物体沉浮的方式 潜艇在水面时，如果重力大于浮力，则潜艇会自动下沉，浸没在水中的体积增大，浮力增大，达到新的平衡状态;反之，如果重力小于浮力，则潜艇会自动上浮，浮力减小，同样可达到新的平衡状态。所以，水面的潜艇在一定范围内具有自动调整平衡状态的能力。潜艇在水下，如果受到的重力或浮力有变化，将会破坏它的平衡状态，从而引起潜艇的下潜或者上浮。因此，水下的潜艇不具备自行调整平衡的能力。 潜艇的沉与浮 当潜艇潜入深水时，由于不同区域海水密度不同，浮力也会不同。此时，必须精确地调整潜艇水舱中水的多少，改变潜艇整体所受的重力，使之与浮力相等，才能达到新的平衡，保持悬浮状态。 可见，精确控制潜艇重力，是潜艇正常工作的关键。 军用潜艇 军用潜艇是国家海军的战略性武器。潜艇空间分为人员与设备舱和水舱。工程师通过调节水舱内水的多少控制潜艇沉浮，依靠电力驱动马达推动螺旋桨前进，利用声呐、潜望镜、雷达等设备充当潜艇耳朵和眼睛，设置了导弹、鱼雷等武器系统。潜艇的设计与制造以物理学原理为基础，结合机械动力、电子技术、材料科学、仿生学等多个领域的知识，是十分复杂的工程技术。 核潜艇基本结构 军用潜艇 中国潜艇的发展史是一部奋斗史、创新史。中国工程院院士、共和国勋章获得者、国家最高科学技术奖获得者黄旭华，为祖国“深潜”30年，使我国成为少数可以制造核潜艇的国家之一。请查阅资料，了解相关事迹，并与同学分享。 活动 了解中国潜艇 潜艇模型制作比赛 材料与工具选用参考 带盖的大、小饮料瓶各两个、配重物、注射器、塑料管、胶枪(包括热熔胶)剪刀、透明胶等 1.生活舱和水舱独立分开。 2.生活舱与设备舱大于水舱 制作要求 1.完成从水面下潜到指定位置悬浮。 2.完成从水下，上浮到指定位置悬浮。 比赛任务 潜艇模型制作比赛 1.各小组介绍潜艇的设计思路，展示设计图纸和制作的潜艇，交流存在问题和需要改进的地方。 2.下面是某组同学的作品以及本次活动评价表，请参照它设计自己的评价表，对实践活动进行评价。 展示、交流与评价 潜艇模型制作比赛 展示、交流与评价 小组名称 时间 评价指标 评价等级 总评 实现沉浮 吸排水 艺术性 展示交流 说明:评价等级用“★”表示，等级从低到高分为3级,分别为"★” "★★" "★★★" $$