初中物理教科版（2024）八年级下册（2024）5 跨学科实践：潜艇学案

这是一份初中物理教科版（2024）八年级下册（2024）5 跨学科实践：潜艇学案，共2页。
了解潜艇的工作原理以及尝试制作潜艇的简单模型。
自主预习
1．潜水艇：由于潜水艇中两侧有水舱，它浸没在水中时受到的浮力不变，但是可以通过调节水舱中的储水量来改变潜水艇的自重，从而改变浮力与重力的关系，而使它下沉、悬浮或上浮。
2．军用潜艇：是国家海军的战略武器。通过调节水舱内水的多少控制潜艇沉浮，依靠电力马达推动螺旋桨前进。中国工程院院士、共和国勋章获得者、国家最高科学技术奖获得者黄旭华为我国核潜艇事业做出了卓越贡献。
合作探究
1．利用图示装置，探究潜水艇的上浮与下潜原理。
现象：向舱内充水后潜水艇下沉；
水舱内的水排出一部分后潜水艇上浮；
结论：潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮和下潜的。
2．设计实验制作潜水艇模型。
(1)准备材料：需要两个大注射针筒、软管、装满水的水槽或水桶、胶带、剪刀、配重块。
(2)制作潜水艇：将其中一个针筒拉到最大，取下塑料杆与橡胶密封垫，只保留橡胶密封垫。取一块大小合适的重物作为配重，用胶带贴在针筒上，注意重物不要太重，以保证气体充满时针筒能浮在水面上。
(3)连接针筒：用软管将两个针筒连接起来，并用胶带帮助密封。
(4)调节配重：将“潜水艇”放入水中，适当调整配重。拉动针筒时，潜水艇会下沉；推动针筒时，潜水艇会上浮。通过仔细调节配重和气体多少，可以尝试让潜水艇在水中“悬浮”
(5)原理说明：潜水艇的工作原理主要基于浮沉的原理。根据阿基米德原理，物体在水中受到的浮力等于它排开水的重量。潜水艇通过改变自身重量来实现上浮和下沉。具体来说，潜水艇有多个蓄水舱，下潜时向蓄水舱中注水增加重量，上浮时用压缩空气将水排出，减轻重量。
(6)实验现象：通过调节配重和气体量，潜水艇可以在水中实现下沉、上浮和悬浮状态。这模拟了潜水艇在实际应用中的上浮和下沉过程。
巩固练习
某同学制作了如图所示的潜水艇模型，下列说法错误的是（B）
A．潜艇模型是通过改变潜艇的重力实现沉浮的
B．向内推注射器活塞，水会被压入试管中，可实现潜艇下沉
C．向外拉注射器活塞，试管内水量适当时，可实现潜艇悬浮
D．潜艇模型的试管上绕些铁丝，可保持试管稳定