10.5 跨学科实践：潜艇 课件-2025-2026学年教科版物理八年级下册

该初中物理课件聚焦“潜艇的沉与浮”核心知识点，通过观察潜艇实际应用提问导入，类比鱼儿的鳔引出潜艇水舱结构，对比控制鸡蛋沉浮的方式，帮助学生建立前后知识联系，形成物理观念的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与跨学科实践，通过潜艇模型制作比赛（提供材料工具、制作要求及评价表）培养学生动手能力与科学思维，结合“奋斗者”号案例及黄旭华事迹渗透科学态度与责任。学生在实践中深化物理观念，教师可借助此资料提升教学的实践性与育人价值。

教科版2024（新教材）物理8年级下册精做课件 10.5跨学科实践：潜艇 第10章 流体的力现象 授课教师： Home . 班 级： 八年级（---）班 . 时 间： . 2026年2月3日 2026年2月3日星期二9时31分43秒 2026年2月3日星期二9时31分44秒 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 知识点1 潜艇的沉与浮 1. 潜艇的艇身装有水舱，可以通过改变水舱内气压的方式进 行充放水，从而改变自身重力实现上浮或下潜。下列说法正 确的是( ) C A. 潜艇上浮时，要向水舱充水 B. 潜艇下潜时，受到的浮力大于重力 C. 潜艇所受浮力等于重力时，可以悬浮在水中 D. 潜艇漂浮在水面上时，所受浮力小于重力 中考考法 10 2. 潜艇从海水高密度区驶入低密度区，急剧下降的过程称为 “掉深”。如图所示，某潜艇从 处驶入低密度海水区，“掉深” 到处。与处相比，潜艇在 处( ) A A. 受到浮力大小变小 B. 受到浮力大小变大 C. 排开液体重力不变 D. 排开液体重力变大 中考考法 11 3. 2024年3月23日，中印尼联 合科考“奋斗者”号（如图）创下印尼深 海下潜新纪录，两国科研人员借助“奋 斗者”号全海深载人潜水器成功下潜 。潜水器质量约为 ，当它悬停在浅海水域中某 一位置时，此处海水的密度， 取 ，问此时的“奋斗者”号： 中考考法 12 （1）受到海水的浮力为多大？ 【解】潜水器悬停在浅海水域中某一位置时，根据物体的浮 沉条件可得，此时潜水器受到海水的浮力 。 中考考法 13 （2）体积为多少立方米？ 根据 可得，潜水器排开海水的体积 ，因潜水器浸没 在海水中，所以潜水器的体积 。 中考考法 14 （3）要下潜到海水密度达到 的深海区域进 行作业，需要增加质量为多少千克的配重？ 中考考法 15 要下潜到海水密度达到 的深海区域进行作业， 此时潜水器受到海水的浮力 ， 需要增加的配重重力 ，需要增加的配重的质量 。 中考考法 16 知识点2 军用潜艇 4.如图所示，某深海潜水器 的上浮和下潜属于无动力控 制，其整个工作过程分为： .可调压载水舱注水； .匀 速下潜； .抛掉“下潜压载铁” 中考考法 17 后减速；.潜水器靠底； . 抛掉“上浮压载铁”后加速上 浮；. 匀速上浮阶段； .可 调压载水舱排水。潜水器的 观察窗面积做得很小是为了 减小它在深海中受到的 _______（选填“重力” “压力” 压力 中考考法 或“压强”）；当潜水器在最 大深度处准备上浮时，需要 抛掉“上浮压载铁”，此时潜 水器所受浮力的减小量 ______重力减小量，所以抛 去“上浮压载铁”可以帮助潜 艇上浮。 小于 中考考法 知识点3 潜艇模型制作比赛 5. 如图所示为小组同学制作的潜艇模型，通过橡胶 管从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，可使烧瓶的浮沉 情况发生改变，要使“潜艇”从图示位置下沉 （橡胶管在水中的体积忽略不计），正确的方法是 ( ) C A. 使用橡胶管向“潜艇”内吹气，“潜艇”自重变小 B. 使用橡胶管向“潜艇”内吹气，“潜艇”所受的浮力变大 C. 使用橡胶管从“潜艇”吸气，“潜艇”自重变大 D. 使用橡胶管从“潜艇”吸气，“潜艇”所受的浮力变小 中考考法 20 6.如图所示，某科技小组利用容积为、质量为 、 厚度不计的饮料瓶做成了潜艇模型，已知图中螺母配重为 、体积忽略不计，进排水口和进排气管的质量和体积均 忽略不计，水的密度，取 。 中考考法 21 （1）潜艇模型浸没在水中时受到的浮力为___ 。 5 【点拨】潜艇模型浸没在水中受到的浮力 。 中考考法 22 （2）为了使潜艇模型恰好悬浮在水 中，需要在饮料瓶中装入水的质量为 _____ 。 380 【点拨】当潜艇模型悬浮时， ，此时潜艇排开 水的质量 ，在饮料瓶中装 入水的质量 。 中考考法 23 7.项目小组自制“潜艇”，将其放入一个底面积 为、水深为 的薄壁柱形容器内。 “潜艇”放入水中恰好悬浮，如图所示，此时水 2 1 100 深为，“潜艇”受到的重力为___ 。打开进水阀门，空 腔内开始进水，“潜艇”下沉，最终“潜艇”沉底且空腔充满水， 此时容器底部受到水的压强为_______ 。（“潜艇”的材料密 度，，取 ） 中考考法 24 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"★” "★★" "★★★" $