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《探秘潜艇的浮沉原理》知识清单探秘潜艇的浮沉原理一、浮力的基础知识1、浮力的概念浸在液体（或气体）中的物体受到向上的力，这个力叫做浮力。就像你把一个皮球按在水里，会感觉到有个力往上顶皮球，这个力就是浮力。2、浮力产生的原因物体受到液体对它向上和向下的压力差。比如说一个长方体浸在水中，它的下表面受到的水压比上表面受到的水压大，这个压力差就是浮力。浮力的方向是竖直向上的。不管物体在液体里是斜着的还是正着的，浮力的方向总是竖直向上，就像氢气球在空中总是往上飞一样。3、阿基米德原理浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。公式是：F浮＝G排。这里的G排就是排开液体的重力，可以用G排=m排g来计算（m排是排开液体的质量，g是重力加速度，大概是9.8N/kg）。例如，一个物体排开了1千克的水，那么它受到的浮力就是1kg×9.8N/kg＝9.8N。阿基米德原理也适用于气体，比如氢气球在空气中受到的浮力，就是它排开空气的重力。二、物体的浮沉条件1、物体的浮沉取决于物体受到的浮力和重力的大小关系。当F浮>G物时，物体上浮。就像一个很轻的木头块放在水里，它受到的浮力比它自身的重力大，就会往上浮。当F浮＝G物时，物体悬浮。想象一下，有个物体在水里不往上浮也不往下沉，就这么漂着，这时候浮力和重力就相等了。当F浮<G物时，物体下沉。比如一块大石头扔到水里，它受到的浮力小于它自身的重力，就会沉下去。2、从密度的角度看物体的浮沉对于实心物体来说，如果ρ物<ρ液，物体上浮，最后漂浮在液面上，漂浮时F浮＝G物。例如，木头的密度比水小，所以木头放在水里会漂浮。如果ρ物＝ρ液，物体悬浮。如果ρ物>ρ液，物体下沉。像铁的密度比水大，铁块在水里就会下沉。三、潜艇的浮沉原理1、潜艇的结构特点潜艇有很大的压载水舱。这个水舱就像一个大口袋，可以装水或者排水。2、潜艇上浮原理当潜艇要上浮时，它会把压载水舱里的水排出去。这样潜艇的重力就减小了，而潜艇的体积不变，根据阿基米德原理，它受到的浮力不变。当浮力大于重力时，潜艇就会上浮。3、潜艇下沉原理当潜艇要下沉时，它会把海水灌进压载水舱。这样潜艇的重力就增大了，而浮力不变，当重力大于浮力时，潜艇就会下沉。4、潜艇悬浮原理潜艇通过调节压载水舱里的水量，使得潜艇的重力等于它受到的浮力，这样潜艇就可以悬浮在水中了。四、习题1、一个物体的质量是2kg，它的体积是1dm³，把它浸没在水中，它受到的浮力是多少？它是上浮、下沉还是悬浮？（水的密度是1×10³kg/m³，g＝9.8N/kg）首先计算物体的密度，根据密度公式ρ=m/V，这个物体的密度ρ＝2kg/1×103m³＝2×10³kg/m³。然后计算物体浸没在水中受到的浮力，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排，V排＝V物＝1×103m³，所以F浮＝1×10³kg/m³×9.8N/kg×1×103m³＝9.8N。物体的重力G＝

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