潜水艇与鱼实现沉浮的原理比较
潜水艇与鱼实现沉浮的原理比较
潜水艇和鱼实现沉浮的原理比较
我们知道：物体的沉浮取决于物体受到的浮力F
浮
与重力G的大小比较！
潜
水艇和鱼的沉浮便是分别调节的其中一个力（潜水艇调节重力
G
艇
，鱼调节浮力
F浮），但都能起到同样的效果！
潜水艇是靠向水仓内充（放）水，改变自身重力来实现上浮下沉的！
1680年，意大利发明家博列里通过对鱼类的观察发现，大多数鱼都能依靠瞟的缩小或膨胀来调节身体受到的浮力，实现上浮或下沉：要上浮时，它便放松肌肉，使瞟变大，身体受到的浮力就增大；如果收缩肌肉，瞟变小，浮力减小，鱼就下沉；瞟内一定量的气体还能使鱼受到的浮力与它的重力相等，这样鱼就会停留在原地。
鳔是鱼类特有的调节身体沉浮的器官。
先悬浮的鱼
F浮
鱼
正在下沉的鱼
F浮′′
G鱼
不变
正在上浮的鱼
F浮′
G鱼
不变
先悬浮的潜水艇
F
艇
正在上浮的潜水艇
F浮
艇
不变
正在下沉的潜水艇
F浮
艇′′
A。
物体的沉浮及浮力(学生用)
结论：在空气中的物体，也会受到空气对它 的浮力，而且可以根据实验得出，浮力的 大小仍与物体排开空气的体积成正比，与 空气的密度成正比，满足阿基米德原理。 因此，在空气中的物体所受浮力的大 小为 F浮=（ ）。
■热气球(balloon)
hot air balloon 用热空气作为浮升气体的气球。在气囊 底部有供热空气加热用的大开口和吊篮。 空气加热后密度减小，温度达100°时 密度约为0.95kg/m3，是空气的1/1.3,因 此升空不高。现代热气球在吊篮中安装 有简单的飞行仪表 、燃料罐和喷灯等设 备。从地面升空时，点燃喷灯，将空气 加热后从气囊底部开口处充入气囊。升 空飞行后，控制喷灯的喷油量操纵气球 的上升或下降。热气球出现得最早，现 今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种 航空体育运动。此外，热气球还常用于 航空摄影和航空旅游。
3、走近潜水艇
潜水艇也能在水中随意的上浮和下沉， 它和鱼类的工作原理是否一样？
1.当注射器将气体压入 玻璃球时，球内的水量 减少，球（和球内的水） 受到的重力变小 G＜F浮，球将上浮.
2.当注射器将球内的气体 吸出时，球内的水量增多， 球（和球内的水）受到的 重力变大 , G＞F浮，球将 下沉.
F浮
2.当F浮＝G，由于物体受平衡力作用，
物体将处于＿＿＿＿状态，此时物 体可以停留在液体内任何位置。 G
3.当F浮＜G时，物体将＿＿＿，最后
与容器底接触，物体受浮力、重力 和支持力三个力作用。
F浮 F支持力
G ＝？
G
物体浸没在液体中时：
1. F浮 2. F浮 3. F浮 G物，物体下沉，最后沉底． G物，物体在液体中悬浮． G物，物体上浮，最后漂浮．
（1）下沉原因：F浮 G
（2）空心的，G不变，V排（ ）， 所以F浮（ ）， 当漂浮在水面时， G＝ F浮
《浮力》2学生版
1.5 水的浮力[典型例题解析][例1] 将质量是2.34千克的钢块浸没在水中，受到的浮力是多大?(钢块的密度为7.8×103千克／米3)[例2] 一只铁球在空气中重3.12牛，全部浸没在水中重为2.5牛，问这个铁球是实心的还是空心的?(ρ铁＝7.8×103千克／米3)[知识回顾]1.阿基米德原理可用公式F 浮＝ρgV 表示，式中ρ是 ，V 是 ，浮力的方向是 。
3.如图1一23所示为一平底试管，长为l 1，横截面积为S ，倒扣并漂浮在水面上，其露出水面的长度为l 2，进入管内的水柱长为l 3，水的密度为ρ,则试管受到的浮力为. ( )A.ρgSl 1B.ρgS(l 1—l 2)C.ρgSl 2D.ρgS(l 1—l 2—l 3) 4.边长为10厘米的正方体木块，放入水中后，有52的体积露出水面。
求该木块受到的浮力。
[基础过关]1.水下6米深处有一条体积为300厘米3的鱼，它受到的浮力为 牛，这条鱼若再向上游5米，则它受到的浮力将 。
(假设鱼本身体积不变) 2.下列有关阿基米德原理的说法中，错误的是 ( ) A.浸在液体中的物体所受到的浮力，就是物体所排开液体的重力 B.物体在液体中所受的浮力，其大小等于物体在液体中所减轻的重C.物体浸没在液体中所受的浮力，其大小等于物体体积和液体密度及常数g 的乘积D.浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体所排开的液体受到的重力 3.如图1—24所示是探究阿基米德原理的实验装置图，请对实际步骤作出补充说明:(1)甲步骤:向溢杯中 。
(2)乙步骤:在空气中先称出物体重力G ，然后将物体浸没在水中，读出弹簧秤的示数G ＇，两次示数之差(G —G ＇)是 。
(3)丙步骤:两次弹簧秤示数之差(F 1—F 2)测出的是 。
比较(2)(3)两次实验的结果，得出结论:浸在液体中的物体受到 的浮力，浮力的大小 物体排出的液体的重力。
4.质量相同的铝球、铁球和铜球(ρ铜>ρ铁>ρ铝)分别浸没在水中，三只球受到的浮力 ( )A.铝球所受的浮力最大B.铁球所受的浮力最大C.铜球所受的浮力最大D.三只球所受浮力一样大 5.有一个边长为L 的立方体木块，放入水中时有41L 露出水面，求木块的密度ρ木。
潜水艇工作原理和鱼一样吗
潜水艇工作原理和鱼一样吗
潜水艇是一种能够在水下航行的特殊水下船只，其工作原理与鱼类在水中游动有所相似，但两者之间仍有很大的差异。
本文将从潜水艇的工作原理和鱼的游泳方式进行比较分析，以探讨它们之间的异同点。
潜水艇的工作原理
潜水艇通过控制浮力和推进力来在水下航行。
潜水艇通常通过对船体内的水密舱进行加压或释压来调节浮力，从而控制潜水和浮水的深度。
此外，潜水艇还配备了螺旋桨或推进器来提供推进力，使其能够在水中前进、转向和停止。
潜水艇还需要配备氧气供应系统以满足船员在水下的呼吸需求。
鱼类的游泳方式
与潜水艇不同，鱼类在水中游动的方式主要依靠身体的运动和鳍的摆动。
鱼类通过尾部的摆动来提供推进力，通过对鳍的控制来实现转向和调整姿势。
鱼类还需要通过呼吸器官将水中的氧气吸入，以维持生命活动。
异同点比较
1.推进方式不同：潜水艇依靠螺旋桨或推进器提供推进力，而鱼类则
通过身体和鳍的摆动来游动。
2.呼吸方式不同：潜水艇需要配备氧气供应系统，而鱼类通过鳃呼吸
将水中的氧气吸入。
3.控制方式不同：潜水艇的深度和方向控制主要依靠控制舱内水密舱
的压力，而鱼类则通过身体和鳍的运动实现。
结论
虽然潜水艇的工作原理与鱼类在水中游动有相似之处，但两者之间依然存在着明显的差异。
潜水艇通过机械设备提供推进力和调节浮力，而鱼类则依靠身体运动和鳍的摆动。
本文简单比较了潜水艇和鱼类的游泳方式，希望能为读者对这两种在水中移动的方式有更清晰的认识。
鱼和潜水艇
鱼和潜水艇
星期六，妈妈从花鸟市场买来两条桔黄色的鱼，要让我来仔细观察一下它。
本来我觉得没什么必要仔细观察，可后来我就不再这么想了。
为什么呢？因为
养鱼的这几天里，我发现了一个特别奇怪的现象：这两条鱼一直不分昼夜、不
知疲惫地在水中升降。
这个问题困扰我好一段时间，我下定决心，一定要把这个问题搞清楚。
这几天，我为了弄懂这个问题，又是观察又是查资料，整个人忙得不亦乐乎。
真是功夫不负有心人呀！终于有一天，我解开了这个问题，原因是这样的：因
为鱼肚里大多都一个鱼泡，这叫鱼鳔。
鳔里充满了空气，有一个小管和鱼肠相通。
鱼鳔在大脑的支配下可以由肠道给它供气，鳔涨大后，鱼就慢慢上浮；当
鳔里的空气一部分倒流入鱼肠时，鳔缩小，鱼又开始下沉。
由于鱼鳔充气或放气，使鱼体比重增减，从而实现了鱼体的灵活升降。
为此，聪明而又充满智慧的人类从鱼的身上得到了启示，创造了潜水艇。
浙江省平湖市新埭镇中心小学四年级：徐星月。
潜水艇升降原理
潜水艇升降原理潜水艇是一种能够在水下活动的船只，它能够实现漂浮、下潜和上浮的三维运动。
潜水艇的运动主要依靠水的浮力和重力，以及潜艇的内部设备来控制，其升降原理是潜艇能够实现深度变化的关键所在。
一、潜水艇的漂浮原理潜水艇的漂浮主要依靠浮力来实现。
根据阿基米德原理，艇身所受到的浮力大小与所排开的水的重量大小相等，即：浮力=排开水的重量当潜水艇浮在水面上时，其浮力等于其重量，则潜艇处于漂浮状态。
潜艇的漂浮状态不仅依赖于它的形状和大小，还由于潜艇的结构被设计成一个空腔结构，即艇体内部的结构设计成密闭的，里面充满了空气，这个空气贡献了浮力，使得潜艇能够在水中浮起来。
二、潜水艇的下潜原理潜水艇的下潜主要是利用其重力来实现的。
在下潜的过程中，需要减小或抵消潜艇的浮力，使其总重大于水的重量，这样才能下沉。
下潜时，潜艇的外部需要从水面的显著高度下降，使压力水平增加，艇体上下表面的差压增强，从而改变压力差平衡结构，从而导致艇体下沉。
在下潜过程中，需要控制压力水平以平稳地降低潜艇位置。
为了在水中控制压力水平，潜艇还配备了向下推进的螺旋桨和向下喷射出的水流来控制下降速度。
三、潜水艇的上浮原理潜水艇的上浮主要是利用其浮力来实现的。
上浮时，需要增加潜艇的浮力，使其浮力大于总重量，从而使潜艇上浮到水面。
上浮时，潜艇需要泄放掉压缩空气室里的气体，使压缩空气室内的气体体积扩大，密度减小，从而使潜艇的浮力增加。
潜艇也需要控制上浮速度，可通过控制压气机压缩空气室中的空气来完成。
四、潜艇升降的控制在潜艇的运动过程中，需要通过一些内置的机械装置来控制各种动作，包括控制潜艇的升降。
潜艇的升降主要通过主推进器和汽提器来完成。
主推进器负责控制潜艇的下潜，而汽提器负责控制潜艇的上浮。
主推进器能够以极高的速度往下抛掷水，从而促使潜艇下降；而汽提器主要是通过释放空气到压缩空气室中来控制潜艇的上浮。
潜艇还配备有深度计和剖面控制器。
深度计用于测量潜水艇的深度，而剖面控制器则用于控制潜艇的前进和转向，以保持设计深度和位置。
鱼和潜水艇
42 鱼和潜水艇【教材分析】本文介绍了鱼类能够在水中自由沉浮，是因为它们的肚子里有鳔，通过鳔装满或排放气体，来控制身体的沉浮。
人们受此启发发明了潜水艇。
在潜水艇中有一个特别大的“柜子”，通过柜子装水和排水，来控制潜艇的浮沉。
文章深入浅出地介绍了仿生学的知识。
课文运用了对比的方法将鱼和潜水艇能够上下沉浮共同之处表述得非常清楚。
潜水艇中特殊的“柜子”相当于鱼鳔。
【学情分析】【教学目标】1、能在语言环境中正确认读生字8个“潜、艇、够、助、浮、缩、启、舱”；能正确描写汉字“艇、舱、够、助、浮、启”。
积累词语7个。
2、能比较熟练地用音序查字法查“艇、助、启”等3个汉字。
3、能正确、流利地朗读课文，并能注意在读长句子时，做适当的停顿。
4、能仔细观察图画，联系生活实际，用几句话说说自己了解的人类模仿动物或植物进行的发明创造。
5、知道人类模仿生物的特点进行发明创造是一门科学。
【教学重难点】在读文、识字的基础上，初步了解潜水艇的发明原理，并能展开思路，想想生活当中还有哪些东西是模仿生物制造出来的。
【教学过程】第一课时一、揭示课题。
1、出示图片(潜水艇)师：谁能用几句话简单地说说图上的内容？（图片上画了一艘潜水艇）2、根据回答板书：潜水艇3、学习生字：潜、艇、舱（1）潜：潜就是指隐藏，不露在表面，在水面以下活动。
所以它是“三点水”（2）艇：谁有好办法记住这个字？这儿有个我们要学的偏旁“舟字旁”，看老师写——注意“舟”和“舟字旁”有什么不同的地方？——和船有关的字大都是“舟字旁”。
看老师写这个“艇”字——学生书空。
潜水艇指在水面以下活动的军舰。
（3）舱。
4、出示课题。
师：潜水艇能在水底活动，它的发明与鱼有着很大的关系，今天我们就来学50 鱼和潜水艇，齐读课题。
【设计意图：用看图说话的方式引入既可以培养学生的语言表达能力，又可以轻松地将孩子引到今天课文中要介绍的两样东西。
出示“艘”是为了规范孩子正确使用形容潜水艇的量词，也可以作为随机识字。
潜水艇上浮下沉的原理
潜水艇上浮下沉的原理
首先，让我们来了解一下浮力的概念。
浮力是指物体在液体中受到的向上的支
持力，它是由于液体对物体的压力不均匀而产生的。
根据阿基米德原理，浮力的大小等于物体排开的液体的重量，方向垂直向上。
当潜水艇希望上浮时，它需要减小自身的密度，使得浮力大于重力，从而能够浮起；当潜水艇希望下沉时，它需要增大自身的密度，使得浮力小于重力，从而能够下沉。
其次，重力是潜水艇上浮下沉的另一个重要因素。
重力是指地球对物体的吸引力，它使得物体向下运动。
潜水艇在上浮和下沉的过程中，需要通过调整自身的密度和形状来克服或利用重力，实现浮力和重力之间的平衡。
除了浮力和重力，压力也是潜水艇上浮下沉的关键因素。
随着深度的增加，水
的压力也会增大。
潜水艇在上浮和下沉的过程中，需要考虑到水的压力对船体的影响，合理调整船体的结构和材料，以确保潜水艇能够在不同深度下安全运行。
综上所述，潜水艇上浮下沉的原理涉及到浮力、重力和压力等物理原理。
通过
合理地调整潜水艇的密度和形状，以及考虑水的压力对船体的影响，潜水艇能够实现在水下的上浮和下沉操作。
这种原理的应用使得潜水艇能够在水下进行各种任务，如科学研究、海底勘探、军事侦察等，具有重要的实用价值和战略意义。
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潜水艇和鱼实现沉浮的原理比较
我们知道：物体的沉浮取决于物体受到的浮力F 浮与重力G 的大小比较！ 潜
，但都能起到同样的效果！
潜水艇是靠向水仓内充（放）水，改变自身重力来实现上浮下沉的！
1680年，意大利发明家博列里通过对鱼类的观察发现，大多数鱼都能依靠瞟的缩小或膨胀来调节身体受到的浮力，实现上浮或下沉：要上浮时，它便放松肌肉，使瞟变大，身体受到的浮力就增大；如果收缩肌肉，瞟变小，浮力减小，鱼就下沉；瞟内一定量的气体还能使鱼受到的浮力与它的重力相等，这样鱼就会停
留在原地。
鳔是鱼类特有的调节身体沉浮的器官。
先悬浮的鱼 鱼 正在下沉的鱼
′′ 正在上浮的鱼
先悬浮的潜水艇 艇 正在上浮的潜水艇
艇正在下沉的潜水艇
艇′′。