Question

19．我國自行研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器．它可達(dá)到的下潛深度為7km，在水面下潛水器下潛或上浮是通過改變自身重力的方法來實(shí)現(xiàn)的．潛水器自完全沒入海水水面時(shí)開始下潛的過程中，所受海水的壓強(qiáng)將逐漸變大，所受海水的浮力不變（填“變大”、“變小”或“不變”）．如果潛水器的一個(gè)觀測窗面積為0.03m²，則潛水器在7Km深處時(shí)，海水對觀測窗的壓力為2.1×10⁶N（海水密度近似取ρ=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）要知道物體的沉浮條件：當(dāng)浮力大于物體重力--物體上��； 當(dāng)浮力等于物體重力--物體懸浮可停在液體內(nèi)部任意一位置；當(dāng)浮力小于物體重力--物體下沉；所以潛水艇就是利用物體的沉浮條件，改變自身的重力下沉或上�。�
（2）潛水艇在下潛的過程中，所處深度變大，由液體壓強(qiáng)公式分析所受壓強(qiáng)變化情況．
（3）根據(jù)F_浮=ρgV_排分析浮力變化情況．
（4）已知海水密度和下潛深度，由液體密度公式可以求出其壓強(qiáng)．
已知壓強(qiáng)與受力面積，由壓強(qiáng)公式的變形公式可以求出其受到的壓力．

解答 解：（1）潛水器的下潛和上浮是靠改變自身重力來實(shí)現(xiàn)的；
（2）潛水艇在下潛的過程中：
p=ρgh，所處深度h變大，
潛水器受到水的壓強(qiáng)變大．
（3）根據(jù)F_浮=ρgV_排可知，潛水器在潛水過程中，ρ和V_排不變，則浮力不變．
（4）潛水器在7km深處時(shí)，所受壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×7000m=7×10⁷Pa；
由p=$\frac{F}{S}$得，對觀測窗的壓力：
F=pS=7×10⁷Pa×0.03m²=2.1×10⁶N．
故答案為：改變自身重力；變大；不變；2.1×10⁶N．

點(diǎn)評 此題考查潛水器的工作原理，以及液體的壓強(qiáng)、阿基米德原理等知識點(diǎn)，分析物體受液體的壓強(qiáng)的變化時(shí)，找出深度變化情況是關(guān)鍵．