Question

2009年4月23日，中國人民海軍迎來了六十華誕．小強(qiáng)是個(gè)軍事迷，通過報(bào)紙、雜志和新聞媒體他得到了一些有關(guān)潛水艇的信息．請你回答以下幾個(gè)關(guān)于潛水艇的小問題：
（1）潛水艇的外殼一般都是用厚鋼板制成，主要是為了防止________；潛水工作者潛水的深度不同，需要的設(shè)備不同，主要是因?yàn)開_______．
（2）潛水艇下潛后，艇內(nèi)的人員可以用________來觀察水面上的情況．
（3）與魚不一樣，潛水艇主要是依靠改變________來實(shí)現(xiàn)在水中的下潛、懸浮和上浮．
（4）已知普通潛水艇的潛水深度可達(dá)300m，請你粗略計(jì)算潛水艇能夠承受的最大壓強(qiáng)．（海水密度近似取1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）．

Answer 1

解：（1）潛水艇有時(shí)需要潛入水下很深的地方工作，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，為了能承受更大的壓強(qiáng)，潛水艇的外殼用鋼板做成；水越深，潛水工作者設(shè)備要求抗壓越大；
（2）潛水艇下潛后，艇內(nèi)的人員可以通過潛望鏡來觀察水面上的情況；
（3）在水中，潛水艇F_浮=ρ_水v_排g，ρ_水、v_排不變，所以F_浮不變；可以通過“讓海水進(jìn)入壓力艙”增大自重、“將海水排除壓力艙”減小自重，F(xiàn)_浮＞G，潛水艇上浮，F(xiàn)_浮＜G，潛水艇下沉，通過自身重力實(shí)現(xiàn)上浮、下沉．
（4）潛水艇可潛行的深度：
h=300m，
潛水艇能夠承受的最大壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×300m×10N/kg=3×10⁶Pa．
故答案為：（1）外殼受到水的壓強(qiáng)而破壞，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；
（2）潛望鏡；
（3）自身重力；
（4）潛水艇能夠承受的最大壓強(qiáng)為3×10⁶Pa．
分析：（1）液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，據(jù)此分析潛水艇外殼為什么用鋼板做成和潛水工作者因潛水的深度不同需要的設(shè)備不同；
（2）潛望鏡內(nèi)部上下拐角處各安裝一個(gè)平面鏡，兩塊平面鏡互相平行，都跟水平方向成45度角，通過兩次反射，使水下的一方能看到水面上的物體；
（3）在水中，潛水艇受浮力F_浮=ρ_水v_排g不變；打開壓力艙閥門，讓水進(jìn)入，自重變大；將空氣壓入壓力艙排出水，自重變小；當(dāng)壓力艙充滿空氣自重更小將漂浮，這樣改變了F_浮與G的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)下潛和上�。�
（4）知道潛水深度，利用液體壓強(qiáng)公式求潛水艇能夠承受的最大壓強(qiáng)．
點(diǎn)評：本題考查了物體的浮沉條件、液體壓強(qiáng)的計(jì)算、液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)．物體浮沉條件：浸沒水中的物體，F(xiàn)_浮＞G，上�。ㄗ詈笃�浮：F_浮′=G）；F_浮＜G，下沉；F_浮=G，懸�。�分析時(shí)要同時(shí)考慮F_浮和G是否變．