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小伙伴們,，你們認(rèn)識這個大家伙嗎？這是潛水艇,。  它們在水中上浮，下沉,，或者懸浮在水中航行。非常厲害,。同一個潛水艇,，在水中居然由這樣多的狀態(tài)。那么這些狀態(tài)又是怎樣產(chǎn)生的呢,？
做一個受力分析就明白了,。在水中時,，潛水艇只受到兩個力的作用，一個是向下的重力,，一個時向上的浮力,。  當(dāng)浮力大于重力時，潛水艇就會上浮,，當(dāng)浮力等于重力時,，相互抵消。潛水艇就懸浮在水中了,。而重力大于浮力時,，潛水艇就會下沉。  看到這里,，就有小伙伴要問了,，雖然知道了潛水艇在水中各種狀態(tài)產(chǎn)生的原因。但潛水艇又是怎樣改變重力與浮力大小的呢,？  比如有這樣一塊石頭,，扔到水里，立馬就沉下去了,，這時,，比石頭還重的輪船卻穩(wěn)穩(wěn)的浮在水面上，為什么會這樣呢,？這時因為排水量的不同,，排水量越多，浮力就越大,。 
這塊石頭的排水量就是它自己的體積,，產(chǎn)生的浮力小于重力，自然就沉下去了,，而輪船雖然更重，但排水量卻很大,，產(chǎn)生的浮力大于重力,，所以浮在水面上,。 
潛水艇有有一個能控制自身排水量大小的裝置,，水箱。水箱能夠自由的吸水或者排水。水箱吸水時,，排水量減小,，潛水艇開始下沉。而水箱開始排水時,，排水量變大,，潛水艇就上浮了。這就是潛水艇在水中能自由上浮下潛的秘密了,。
今天我們就來研究一下潛水艇的秘密吧。  實驗中,，潛水艇的水箱就是針筒了。一開始針筒內(nèi)充滿空氣,，排水量大，所以潛水艇會浮在水面上,，不會下沉,。
而當(dāng)我們推動推桿,，壓縮空氣，并用釘子拴住針筒后,，針筒的排水量變小。放入水中后,，就會下沉。
當(dāng)我們用棉線拔出釘子,，排水量再次變大，于是就從水底浮上來了,。
接下來，讓我們回顧一下潛水艇的發(fā)展史,。最早提出潛水艇這一概念的據(jù)說是大發(fā)明家達(dá)芬奇，1620年人類歷史上第一艘潛水艇準(zhǔn)確的說是一艘能潛水的船,，由荷蘭物理學(xué)家科尼利斯德雷爾制造,。 是由涂有油脂的牛皮作為密封材料,，內(nèi)部有一個羊皮縫制的氣囊作為壓載水艙，由人力滑動船槳行駛能潛水3-5米,，被看作是現(xiàn)代潛艇的原始雛形,。 時間到了美國獨立戰(zhàn)爭時期,，美國人戴維特布什內(nèi)爾研制了一艘名為海龜?shù)臐撍АＫ袃筛夤?，上浮時打開 下沉?xí)r關(guān)閉，艇內(nèi)空氣能夠讓船員呼吸半小時,。同時潛水艇下方還設(shè)有壓載艙 能夠控制潛艇上浮下沉,。 時間來到了19世紀(jì)中葉,，德國人威廉鮑爾制成了火焰號潛艇，他采用了腳踏輪作為帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動的動力源,。可惜的是火焰號潛艇示航時,，一頭載入水底。 1861年美國南北戰(zhàn)爭時,，美國人霍勒斯亨萊和麥克林沃森一起研發(fā)了亨萊號潛艇。由手搖曲柄連接漿片作為動力來源,，亨萊號 裝有壓載物和壓載水倉來控制潛艇的沉浮,，亨萊號在一次進(jìn)攻中與休斯頓號巡洋艦同歸于盡,。 時間來到了19世紀(jì)末，愛爾蘭人約翰霍蘭發(fā)明了現(xiàn)代潛艇的鼻祖霍蘭號潛艇,。 他全長14米，排水量19噸 裝有以45馬力的汽油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)組成的雙動力系統(tǒng)，還裝載能夠發(fā)射的魚雷管,，是正真意義上的第一艘現(xiàn)代潛艇。 |
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