Question

18．潛水艇能在水中上浮和下潛，也可以在水下航行，它是用改變自身重力的方法來(lái)控制浮沉的．如圖所示，當(dāng)用壓縮氣體把水艙中的水排出一部分時(shí)，潛水艇將上浮（選填“上浮”或“下沉”），在未露出水面之前，潛水艇所受的浮力將不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）潛水艇浸沒(méi)在水中，潛水艇的體積不變（排開(kāi)水的體積不變），受浮力不變；通過(guò)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．
（2）由物體的浮沉條件可知當(dāng)排出一部分水時(shí)潛水艇的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；由浮力公式可知浮力的變化．

解答 解：（1）在水中，潛水艇受到水的浮力和重力的作用，
由F_浮=ρ_水V_排g可知，潛水艇的體積不變，排開(kāi)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��；
打開(kāi)壓力艙的閥門(mén)，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(jiàn)，潛水艇能夠上浮和下沉是通過(guò)改變自身重力來(lái)實(shí)現(xiàn)的．
（2）當(dāng)將水艙內(nèi)的水排出一部分后，潛水艇的重力減小，故重力小于浮力，潛水艇將上�。�
在未露出水出之前，由于排開(kāi)水的體積不變，故潛水艇所受到的浮力不變．
故答案為：自身重力；上浮；不變．

點(diǎn)評(píng) 此題考查物體的浮沉條件及其應(yīng)用，潛水艇為物體的浮沉條件中最典型的應(yīng)用，應(yīng)明白其工作原理．