Question

8．潜水艇在大海中是如何实现上浮和下潜的？

Answer 1

分析 在水中，潜水艇F_浮=ρ_水v_排g，ρ_水、v_排不变，所以F_浮不变；但自身重会变大、变小（打开压力舱阀门，让水进入，自重变大；将空气压入压力舱排除水，自重变小；当压力舱充满空气自重更小将漂浮）从而改变F_浮与G的关系，实现下潜和上浮．

解答 答：在水中，潜水艇受到水的浮力和重力的作用，
F_浮=ρ_水v_排g，潜水艇的体积不变，上浮或下潜时，排开水的体积不变，
潜水艇受到水的浮力不变；
把压缩空气压入潜水艇的压力舱，将海水排出，潜水艇自重G减小，当F_浮＞G时，潜水艇上浮；
打开压力舱的阀门，让海水进入压力舱内，潜水艇自重G增大，当F_浮＜G时，潜水艇下沉；
当F_浮=G时，潜水艇悬浮，可以停留在任何深度；
由此可见，潜水艇能够上浮和下沉是通过改变自重来实现的．

点评 物体浮沉条件：浸没水中的物体，F_浮＞G，上浮（最后漂浮：F_浮′=G）；F_浮＜G，下沉；F_浮=G，悬浮．分析时要同时考虑F_浮和G是否变化．