Question

15．如圖是潛水艇在水中自由地上浮和下沉的照片，針對潛水艇涉及的物理知識(shí)，回答下列問題．

（1）問題：潛水艇的潛望鏡是通過什么原理制成的？
回答：潛望鏡是用兩個(gè)相互平行的平面鏡利用平面鏡成像制成的．
（2）請從力學(xué)的角度出發(fā)提出一個(gè)問題并回答．
問題：潛水艇在水中自由地上浮和下沉的原理是什么
回答：潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的．

Answer 1

分析 （1）平面鏡的作用：一是成像，二是改變光的傳播路線．
（2）潛水艇浸沒在水中，潛水艇的體積不變（排開水的體積不變），受浮力不變；通過讓海水進(jìn)、出壓力艙改變潛水艇受到的重力，然后再根據(jù)物體的浮沉條件分析是怎么上浮或下沉的．

解答 解：（1）潛望鏡是用兩個(gè)相互平行的平面鏡利用平面鏡成像制成的，潛入水下的人就可以看見水上的物體．
（2）問題：潛水艇在水中自由地上浮和下沉的原理是什么：
回答：在水中，潛水艇受到水的浮力和重力的作用，
∵F_浮=ρ_水V_排g，潛水艇的體積不變，排開水的體積不變，
∴潛水艇受到水的浮力不變；
把壓縮空氣壓入潛水艇的壓力艙，將海水排出，潛水艇自重G減小，當(dāng)F_浮＞G時(shí)，潛水艇上浮；
打開壓力艙的閥門，讓海水進(jìn)入壓力艙內(nèi)，潛水艇自重G增大，當(dāng)F_浮＜G時(shí)，潛水艇下沉；
當(dāng)F_浮=G時(shí)，潛水艇懸浮，可以停留在任何深度；
由此可見，潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的．
故答案為：（1）潛望鏡是用兩個(gè)相互平行的平面鏡利用平面鏡成像制成的；
（2）問題：潛水艇在水中自由地上浮和下沉的原理是什么：
回答：潛水艇能夠上浮和下沉是通過改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對阿基米德原理和物體浮沉條件的掌握和運(yùn)用，潛水艇是物體的浮沉條件的典型應(yīng)用，應(yīng)理解它們原理的．