潜水艇作为海军作战的中坚力量,既可以在水下机动灵活地运动,又可以用于攻击对方水面上的战舰和水中潜水艇。为何潜水艇可以根据人们的需要,让它升就升,让它沉就沉呢?这其中的科学原理你又了解多少?今天的实验一起探究潜水艇自由沉浮的奥秘吧!
一、实验材料
铁钉、螺母、船体、皮筋、软塞、注射器、棉线
二、实验步骤
1、先把螺母放入船舱内作配重物,将软塞套在注射器上,然后把注射器用皮筋捆扎在船体上,潜水艇的雏形就做好啦。
2、将注射器后端开有圆孔的一面朝上,入水,潜艇潜入水底。
3、拉动注射器推杆,保持针筒内的空气在15-18ml左右,塞紧软塞再把潜艇放入水中,潜艇便会悬浮在水中。
4、推动推杆用小铁钉从针筒上的圆孔插入,这样就锁住推杆啦。
5、然后把潜艇放入水中,这时潜艇再次潜入水底。
6、先在水下压缩注射器,拔出小铁钉释放注射器推杆,咻!潜艇浮上水面了!
7、潜水艇准备出发!开始动手吧!
三、实验原理
潜水艇工作原理是基于“浮性定律”:任何物体在液体中都会受到浮力的作用,浮力的大小等于物体本身所排开液体的重量。(有没有梦回物理课堂呢?)
当物体的重量大于浮力时它就会下沉;小于浮力时就会上浮;等于浮力时就会悬停在液体中,这两个力大小相等,但方向正好相反。
潜艇上都设有压载水舱,只要往空的压载水舱里注水,潜艇变重下沉。用高压空气把压载水舱里的水挤出去,使之充满空气,潜艇重量减轻就会上浮,直至浮出水面。