抗浮力
前一段时间做了几个项目，都涉及到地下室抗浮设计的问题，整理了一个大个地下室的计算思路。
先说一下规范的一些要求，规范对抗浮设计一直没有特别明确的计算建议，很多的设计建议都是编者自己的理解，所以大家的计算结果就会有很大差异。
1）《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006年版)第3.2.5条第3款规定：“对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用”。
2）《砌体结构设计规范》GB 50003-2001第4.1.6条当砌体结构作为一个刚体，需验算整体稳定性时，例如倾覆、滑移、漂浮等，应按下式验算：
γ0(1.2SG2k+1.4SQ1k+SQik) ≤0.8SG1k
式中SG1k----起有利作用的永久荷载标准值的效应；
SG2k----起不利作用的永久荷载标准值的效应；
3）北京市标准《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ 11-501-2009第8.8.2条，抗浮公式为：
Nwk ≤γGk
式中Nwk——地下水浮力标准值；
Gk——建筑物自重及压重之和；
γ——永久荷载的影响系数，取0.9～1.0；
结合上述原则，计算目前在做的南方某大剧院舞台下台仓的抗浮情况，由于整个台仓位于城市河道边，且上部恒荷载的不确定性，因此永久荷载的影响系数取的是0.8，比北京规范还要低一些：
台仓深度较大，台仓底板顶标高为-14.8米，存在抗浮设计要求，根据地质勘察报告数据，设计最高抗浮水位绝对标高为2.36米相对标高-1.54米，经计算，上部结构传至台仓底板顶面处0.8倍恒荷载值为65200kN，台仓底板面积约为663平米，考虑台仓底板厚度为1.6米重力效应，尚有水浮力约为((14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25)×663-65200=12106 kN。根据地质勘察报告提供的勘探点平面布置图，台仓位于18、19、25、26号孔附近，抗拔桩长为9.5米，直径0.4米，计算抗拔承载力特征值为220 kN，考虑结构重要性系数1.1，需要不少于60根抗拔桩。
考虑台仓底板承担水压情况，设置11X20=220根抗拔桩，抗拔桩间距为1.45X1.45米，则相应面积底板承担水压标准值为((14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25)×1.45×1.45=245.2kN，减去抗拔桩抗拔值＝245.2-220＝25.2 kN，对应台仓底板承担水压标准值为1.1×60.6/(1.3×1.9)=27.5 kN/m2，其中1.1为结构重要性系数。
考虑群桩效应，群桩平面尺寸为16.8×28.5米，整个周边抗拔极限承载力为0.5Tgk =0.5×(0.70×55×1.2+0.75×50×7.1+0.65×85×0.7)×(16.8+28.5)×2=15900 kN，整个桩土浮容重为11×16.8×28.5×9=47400 kN，合计抗浮力为63300 kN，满足抗浮要求。
基础底板配筋计算：其中结构重要性系数为1.1，水浮力分项系数为1.20，抗拔桩安全系数取0.80，则台仓底板抗浮力设计值为 1.1×(1.2×(14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25-0.8×220/1.45/1.45)=68.88kN/m2，台仓底板按四边简支弹性楼板配筋设计结果如下：
1.1 基本资料
1.1.1 工程名称：台仓底板配筋
1.1.2 边界条件（左端/下端/右端/上端）：铰支/ 铰支/ 铰支/ 铰支
1.1.3 荷载标准值
1.1.3.1 永久荷载标准值：gk ＝0
1.1.3.2 可变荷载标准值
均布荷载：qk1 ＝68.88kN/m ，γQ ＝1，ψc ＝0.7，ψq ＝0.7
1.1.4 荷载的基本组合值
1.1.4.1 板面Q ＝Max{Q(L), Q(D)} ＝Max{68.88, 48.22} ＝68.88kN/m
1.1.5 计算跨度Lx ＝19950mm，计算跨度Ly ＝31900mm，
板的厚度h ＝1600mm （h ＝Lx / 12）
1.1.6 混凝土强度等级为C35，
fc ＝16.72N/mm ，ft ＝1.575N/mm ，ftk ＝2.204N/mm
1.1.7 钢筋抗拉强度设计值fy ＝360N/mm ，Es ＝200000N/mm
1.1.8 纵筋合力点至截面近边的距离：板底as ＝25mm、板面as' ＝25mm
1.2 配筋计算
1.2.1 平行于Lx 方向的跨中弯矩Mx
Mxk ＝2291.29kN?m，Mxq ＝1603.90kN?m；
Mx ＝Max{Mx(L), Mx(D)} ＝Max{2291.29, 1603.9} ＝2291.29kN?m
Asx ＝4159mm ，as ＝25mm，ξ＝0.057，ρ＝0.26%；
实配纵筋： 32@100 （As ＝8042）；ωmax ＝0.265mm
1.2.2 平行于Ly 方向的跨中弯矩My
Myk ＝1133.91kN?m，Myq ＝793.74kN?m；
My ＝Max{My(L), My(D)} ＝Max{1133.91, 793.74} ＝1133.91kN?m
Asy ＝2062mm ，as ＝50mm，ξ＝0.029，ρ＝0.13%；ρmin ＝0.20%，As,min ＝3200mm ；实配纵筋： 32@175 （As ＝4596）；ωmax ＝0.195mm
1.3 跨中挠度验算
1.3.1 挠度验算参数
参照《建筑结构静力计算手册》表4－16，挠度系数κ＝0.00831（1/M）
按荷载效应的标准组合计算的弯矩值Mk ＝2291.29kN?m
按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值Mq ＝1603.90kN?m
Es ＝200000N/mm ，As ＝8042mm ，
Ec ＝31334N/mm ，ftk ＝2.204N/mm
1.3.2 荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度Bs
1.3.
2.1 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
σsk ＝Mk / (0.87h0?As) （混凝土规范式8.1.3－3）
σsk ＝2291288086/(0.87*1575*8042) ＝208N/mm
矩形截面，Ate ＝0.5?b?h ＝0.5*1000*1600 ＝800000mm
ρte ＝As / Atk （混凝土规范式8.1.2－4）
ρte ＝8042/800000 ＝0.01005
ψ＝1.1 - 0.65ftk / (ρte?σsk) （混凝土规范式8.1.2－2）
ψ＝1.1-0.65*2.2/(0.01005*208) ＝0.414
1.3.
2.2 钢筋弹性模量与混凝土模量的比值：
αE ＝Es / Ec ＝200000/31334 ＝6.38
1.3.
2.3 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'
矩形截面，γf' ＝0
1.3.
2.4 纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As / (b?h0) ＝8042/(1000*1575) ＝0.00511
1.3.
2.5 钢筋混凝土受弯构件的短期刚度Bs 按混凝土规范式8.2.3－1 计算：
Bs ＝Es?As?h02 / [1.15ψ+ 0.2 + 6?αE?ρ/ (1 + 3.5γf')]
＝200000*8042*15752/[1.15*0.414+0.2+6*6.38*0.00511/(1+3.5*0)] ＝4574441.15kN?m
1.3.3 考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ
按混凝土规范第8.2.5 条，当ρ' ＝0 时，取θ＝2.0
1.3.4 受弯构件的长期刚度B 按混凝土规范式8.
2.2 计算：
B ＝Bs?Mk / [Mq?(θ- 1) + Mk] ＝4574441.15*2291.29/[1603.9*(2-1)+2291.29]
＝2690847.75kN?m
1.3.5 挠度f ＝κ?Qk?Lx4 / B ＝0.00831*68.88*19.954/2690847.75*1000 ＝33.7mm
f / Lx ＝33.7/19950 ＝1/592
?桩数是否太多呢？
台仓底板承担水压标准值计算公式里的数据不知道是哪里来的
后面好像也没用到这个27.5;
台仓底板按四边简支弹性楼板配筋,为什么不是四边固支呢？
? 2.徐珂 Post on 2010-5-29 13:52:02 回复该留言
?
?桩数是否太多？我前面写的一篇博文“险些犯下一个严重的设计错误”，这个事情很重要。
底板1.6米厚，边墙才多厚，谁给谁当固端支座？
? 3.lijtsy Post on 2010-6-3 13:37:00 回复该留言
?
?请教徐工：为何底板配筋不考虑抗拔桩做为底板的支座呢，那样板跨即为
1.45x1.45，构造配筋不就行了。工程经验少，说的不一定对。
? 4.lijtsy Post on 2010-6-3 14:04:50 回复该留言
?
?再请教一个弱的问题：“整个周边抗拔极限承载力为0.5Tgk =0.5×(0.70×55×1.2+0.75×50×7.1+0.65×85×0.7)×(16.8+28.5)×2=15900
kN”是什么意思，另外与桩土体的浮重合力满足抗浮要求时的水浮力取值是怎么算的？
? 5.道理小宁 Post on 2010-6-3 23:20:00 回复该留言
?
?抗拔桩作为支座，必须有形成支座的条件才可以作为支座，否则这个支座就是虚假支座。说的很拗口！抗拔桩起作用必须是在桩身与土体间出现位移摩擦后，那么板已经开始发生变形了。
所以上述人工计算与有限元计算结构在假定上是有差异的。人工计算是认为桩抗水浮力后，板承担剩下的荷载；有限元计算是考虑板在水浮力作用下板变形后，桩承担相应的荷载。两者在一定假设情况下可以找到共同的计算结果。
15900KN是根据规范群桩公式计算而得，桩在不同土层合计。
与桩土体的浮重合力63300 kN满足抗浮要求时的水浮力取值为前面所算的12106 kN。
关于抗浮设计的文章可点击我的友情链接里的刘冬柏的博客，有专门的论述。
由道理小宁于 2010-6-3 23:22:01 最后编辑
中考真题浮力实验题
2017中考真题--浮力实验题 1．（ 2017·庆阳）在“探究影响浮力大小因素”的实验中，一组同学提出了4种猜想． 小华：浮力大小与液体密度有关； 小红：浮力大小与物体浸入液体的体积有关； 冬冬：浮力大小与物体所受的重力有关； 玲玲：浮力大小与物体的形状有关． 他们找来了体积相同的A、B两块实心金属块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等仪器．按照图中所示规范地完成了实验，记录了如表所示的实验数据： 观察表中数据，回答下列问题： （1）根据表格中实验数据，可知A物体浸在液体中的体积为60cm3时，物体A所受浮力大小为 N；表格中标有“△”的位置的数据应该是； （2）通过分析比较第次实验数据，能够说明小华同学的猜想是正确的；分析比较
第次实验数据，能够说明小红同学的猜想是正确的； （3）为了验证冬冬同学的猜想，他们选择了第次实验数据，他们发现浮力大小与物体所受的重力（选填“无关”或“有关”）； （4）要验证玲玲的猜想，同学们又找来了一块橡皮泥，他们把橡皮泥捏成不同形状，先后放入水中，发现有的漂浮在水面上，有的下沉．他们由此得出结论：浮力的大小与物体的形状有关．请指出他们实验方法的错误之处： ． 2．（ 2017·怀化）某同学按照如图1所示的操作，探究影响浮力大小的因素． （1）物体受到的重力为 N． （2）物体全部浸没在水中时，受到的浮力是 N． （3）由两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积有关．（4）由两图可得出结论：物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关．（5）由D、E两图可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的有关．
图1 图2 3．（ 2017·邵阳）在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时，同学们先提出了如下的猜想： 猜想?A：可能与物体浸没在液体中的深度有关． 猜想?B：可能与液体的密度有关． 猜想?C：可能与物体浸在液体中的体积有关． 为了验证上述猜想，同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线，做了如图2所示的实验． （1）通过实验?a?和?c，可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是 N． （2）通过分析比较所有实验，可以验证猜想是错误的，而其它猜想是正确的．（选填“A”、“B”或“C”） （3）该实验探究主要运用的科学探究方法是．
深水浮力材料研发现状
深水浮力材料研发现状 引言 深水浮力材料是一种密度低、耐压强度高、吸水率低、耐腐蚀、可机械加工等特性的产品，能满足深海的使用要求，主要为深海作业装备提供所需的浮力，以保证稳定的深海工作状态。具有既能满足产品结构的力学要求，又能大大降低产品重量等多种功能，该材料的应用实现了金属结构件难以实现的功能。可以说，水面500m以下的海底设备必须使用浮力材料，因为其他常规泡沫材料的压缩强度极限值是5MPa。 深水浮力材料是为海洋工程装备、海油工程提供静浮力，广泛地应用于深海勘探考察、海洋石油平台浮筒、潜艇及军用潜器、深海水下机器人、各种载人深水潜器、潜艇拖曳天线、浮标系统等。 潜艇用浮力材料浮力材料毛坯件目前，深水浮力材料制备技术主要为美国、俄罗斯、日本等国所掌握，在市场上形成垄断销售。国内浮力材料与国外相比，耐压强度低，可靠性能差，最大工作深度与国外产品有巨大差距。虽然我国在该领域已开展了多年的相关研究，但在深潜用固体浮力材料性能方面仍落后于国外先进水平，近年，国内研究较多的有以下三家：青岛海洋化工研究院（小批量生产）；哈尔滨工程大学与台州中浮新材料科技股份有限公司合作，实现了年产200立方的产能；泛锐复合材料研
究院有限公司，实现了年产300立方的产能。 随着海洋技术的开发，深水浮力材料的应用前景非常广阔，开展高性能深水浮力材料及应用技术的研发和产业化生产，替代进口产品，具有较大的市场机会，且更具有重要的科学意义和现实经济意义。 一、需求背景 随着陆地资源的日益枯竭，世界各国越来越重视对海洋的探测和开发。就全世界近年来发现的海洋油气田，一半多在深水，深水将是未来全世界油气战略接替的主要区域。在世界各个大洋4000m~6000m深的海底深处，广泛分布着含有锰、铜、钴、镍、铁等70多种元素的大洋多金属结核，还有富钴结壳资源、热液硫化物资源、天然气水合物和深海生物基因等丰富的资源，深海资源具有很好的科研与商业应用前景。最为现实的是深海石油资源，海底石油和天然气储量约占世界总量的45%。为了开发深海这个人类生存的最后的资源宝库，深海勘探开发已成为21世纪世界海洋科技发展的重要前沿和关注的重点。 我国地处亚洲大陆,面临太平洋。在长达1.8万公里海岸线外有五千多个岛屿和一个世界最大的陆棚地带(约450万平方公里,相当于我国面积的二分之一)。南海是世界公认的“三湾、两湖、两海”大油气区之一，被称为“第二个波斯湾”，预测石油储量230~300亿吨，天然气16万亿立方米。南沙海区面积82万平方公里，平均水深1140米，尚待开发的大型油气藏总储量近200亿吨，一半以上分布在中国传统海域，目前90%以上海域还未勘探开采，在南海深水建设“深海大庆”具有足够的资源基础，加快南海深水油气开发具有重要意义。 2010年，中海油宣布建成“海上大庆”，油气当量突破5000万吨，占我国目前的石油产量1.89亿吨的26%。以建设产量5000万吨的“近海大庆”为基础，中海油未来还将建设“深水大庆”、“海外大庆”和“LNG大庆”。中海油规划在“十二五”期间，具备1500米水深的开发生产能力，至“十三五”期间，将具备2500米水深的开发生产能力，并且规划天然气管道总长达１万公里。预计在“十二五”期间，中海油将投资8000亿到1万亿元。 深水浮力材料能为海洋工程装备提供净浮力，是深水开发、探测、生产等海洋工程环节中必要的关键性材料之一，是保障深海装备及其高效可靠应用的关键技术。尤其是石油公司对油气开发的大量投入为海洋工程装备市场发展提供宝贵的发展机遇，中海油近年来逐渐加大深水勘探的力度和开采工作量，2012年中国海油深水开发获得重大突破，我国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”的钻头在南海荔湾6-1区域约1500米深的水下探入地
航空概论尔雅网课通识答案
1 【单选题】航空是指载人或不载人的飞行器在地球__B__的航行活动。 A、高空 B、大气层内 C、宇宙 D、大气层外 2 【多选题】军用飞机可分为__AD__两大类。 A、作战飞机 B、侦查飞机 C、警戒飞机 D、作战支援飞机 3 【判断题】军机分为战斗机和侦察机两类。× 1.1.2节随堂作业 1 【单选题】
航天器达到所需要的最小速度称为第二宇宙速度(A) A、 脱离地球 B、 飞出太阳系 2 【多选题】用于军事目的的航天器可分为三类：ACD A、军用卫星系统 B、人造卫星 C、反卫星系统 D、军事载人航天系统 3 【判断题】航天是指不能载人的飞行器在大气层外的航行活动。×1.1.3节随堂作业 1 【单选题】 主要在大气层外空间飞行的飞行器称为A。
A、 航空器 B、 飞行器 C、 航天器 2 【单选题】轻于空气的航空器靠__C__升空。 A、与空气相对运动产生升力 B、推力 C、气的静浮力 D、拉力 3 【多选题】人造卫星按用途来分可分为___ABC___。 A、科学卫星 B、应用卫星 C、技术试验卫星
D、空间作战卫星 4 【多选题】旋翼航空器包括__BC__。 A、滑翔机 B、直升机 C、旋翼机 D、飞机 5 【多选题】下列飞行器中，_AC___属于固定翼航空器。 A、飞机 B、直升机 C、滑翔机 D、旋翼机 6 【多选题】下列飞行器中，BCD_属于重于空气的航空器。 A、浮空器 B、旋翼航空器
C、扑翼机 D、倾转旋翼机 7 【判断题】 嫦娥三号是空间探测器。√ 8 【判断题】固定翼航空器是通过其旋翼的旋转来提供升力的。× 9 【判断题】旋翼航空器分为直升机和旋翼机两类。√ 1.2.1.1随堂作业 1 【单选题】中国春秋时期出现的__D__，被看成是现代飞机的雏形。 A、竹蜻蜓 B、木鸢 C、孔明灯 D、风筝 2
第一节浮力
评测练习 1、 必做题： 1?什么叫浮力？方向是怎样的？ 2、 浮力的产生原因是什么？ 3、 请分别写出称量法和压力差法测浮力的表达式： 4、 把皮球按入水中，当松手后皮球上浮，这是因为皮球受到的重力 _________ 浮力；当皮球逐渐 露出水面时，皮球受到的重力 ______ ，所受到的浮力将—；当 _______________ 等于 __________ 时， 皮球停止上浮，漂浮在水面上。 5、 一重为22N 的木块漂浮在水面上，当其静止时，所受浮力为 __________ 6、 把一个重1N 的物体挂在弹簧测力计上，当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数是 0.87N , 那么，这个物体受到的浮力是 ________ 。 7、 小强为了 探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系 ”做了如图9的实验：(弹 簧测力计每小格示数为0.5N) (1) 请在A 图中画出被测物体所受力的示意图。 (2) ______________________________________ 你认为更为合理的实验顺序是 。 (3) 通过实验你得到的结论是：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于 (4) _____________________________________________________ 请你根据小强在实验中获得的数据，计算物体的体积是 _______________________________ m3 ;你认为通过 本实验获得的数据 ____________ (填能”或不能”计算出此物体的密度。 (5) 请你指出实验中的注意事项。(说出一条即可) C
选做题：试设计实验，证明浸没在液体中的物体受到的浮力与物体所处深度无关。
六、浮力第1课时浮力概念及产生原因
六、浮力 第1课时浮力概念及产生原因 知识点1浮力概念 1．浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)________托的力，这个力叫作浮力。浮力的方向总是____________。 2．轮船、鸭子能浮在水面上，是由于受到水向______的______力。在水中搬石头比在空气中搬石头______(选填“轻”或“重”)，也是由于石头受到______________的作用。 3．如图4－6－1所示，浸没在水中的小球所受浮力方向应为图中的方向______(选填序号)，这是因为___________________________________________。 图4－6－1 4．下列叙述中没有受到浮力作用的物体是() A．人浮在死海的水面上读书 B．乒乓球从水里升起 C．抛入水中的石块正在快速下沉 D．太空中的宇宙飞船 知识点2称重法测浮力 5．如图4－6－2所示，重为G的金属块A静止在水面下，弹簧测力计的示数为F。金属块所受浮力的大小()
图4－6－2 A．G B．G－F C．G＋F D．F 6．某物块用细线系在弹簧测力计下，采用正确的称量方法，在空气中称时示数是15 N，浸没在水中称时示数是5 N，则此时物块受到水的浮力为________N。 7．用弹簧测力计在空气中称一铁块，测得重20 N，当把这个铁块的一部分浸在水中时，弹簧测力计的读数为16 N，这时铁块受到的浮力是________N；若将铁块全部浸没在水中，铁块受到的浮力是10 N，这时弹簧测力计的读数为________N。 知识点3浮力产生的原因 8．如图4－6－3所示，在玻璃圆筒的两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜，将其浸没在水中，水对玻璃圆筒两端橡皮膜的压力大小F向左________F向右，其水平方向的合力F水平＝________；当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力大小F向上________F向下，其合力F竖直＝________，方向________。该探究结果说明，浮力产生的原因是物体受到液体向________和向________的压力差。 图4－6－3 9．一正方体物块浸没在水中，其上表面受到的压力为12 N，下表面受到的压力为20 N，则其受到的浮力是________N。 10．如图4－6－4所示，A、B是可自由移动的物体，C、D是紧紧粘在容器内的物体，
浮力实验
浮力实验 1、小刚在学习了阿基米德原理(F浮=G捧)后，推导得出F浮=ρ液V排g，从而知道物体受到的浮力大小与液体的_______和物体_________有关。小刚进一步猜想，物体所受浮力大小是否与物体的形状有关?针对这个问题，他选用以下实验器材进行探究：弹簧测力计、体积相同的圆柱体和长方体铝块各—块、烧杯、细线和水。 实验步骤如下： ①用细线将圆柱体、长方体铝块先后挂在弹簧测力计上，测出它们的重力分别为G1、G2； ②将圆柱体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F1； ③将长方体铝块挂在弹簧测力计上并浸没入水中，记下弹簧测力计的示数F2； 则：(1)比较两铝块的重力G1、G2的大小关系为； (2)利用以上实验数据比较：若，说明浮力大小与物体形状无关；若，说明浮力大小与物体形状有关。 2、同学们用完全相同的小桶分别盛满了4种液体，用弹簧测力计称出液体和小桶的总重力，记录的部分数据在下表中． (1)第四种液体(酱油)和小桶的总重如图所示，请你将它填在上表的空格处． (2)通过分析比较此表，他们推测在液体密度与弹簧测力计示数之间有一定的规律． 在如图所示的图像中能正确反映这一规律的图像是_______． (3)若可乐的密度为1.2 g／cm3，试根据表格的数据计算小桶的重力． 4、如图，为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受重力的关系，某同学进行了实验： （1）图B中用细线将合金块挂在弹簧测力计下，测出它的大小； （2）将合金块浸入装满水的溢水杯中如图C，合金块所受浮力是N； （3）比较图C和图D可知，合金块在水中所受浮力与浸没的无关； （4）该同学做完实验总结出规律后，计算合金块的密度是．
浮力材料研究现状
深海浮力材料研究现状 1.概述 随着各国经济的飞速发展和世界人口的不断增加，人类消耗的自然资源越来越多，陆地及近海资源正日益减少。与此同时，人们把更多的目光转向了海洋尤其是深海。在世界各个大洋4000—6000 m深的海底深处，广泛分布着含有锰、铜、钴、镍、铁等70多种元素的大洋多金属结核，还有富钴结壳资源、热液硫化物资源、天然气水合物和深海生物基因资源等丰富的资源，具有很好的科研与商业应用前景。最为现实的是深海石油资源，海底石油和天然气储量约占世界总量的45％。为了开发深海这个人类生存的最后的资源宝库，深海勘探开发已成为21世纪世界海洋科技发展的重要前沿和关注的重点。 我国地处亚洲大陆，面临太平洋。在长达1．8万公里海岸线外有五千多个岛屿和一个世界最大的陆棚地带(约450万平方公里，相当于我国面积的二分之一，浩瀚的海洋，尤其是深海，正越来越受到我国海洋科技人员的关注。我国“十一五”大洋工作的主要目标就是以寻求和占有战略资源为核心，大力发展深海技术，持续开展深海勘查，适时建立深海产业，增强我国发现、圈定和开发深海资源的国际竞争力。 深海海洋开发离不开深海装备，对于深海装备来讲，最重要的通用性材料有两类，一是耐压性好的结构材料，一是深潜器上大量使用的作为浮力补偿用的浮力材料。浮力材料实际使用时需长期浸泡在水中，要求其耐水、耐压、耐腐蚀和抗冲击。尤其是在海洋中每增加100 m深度，物体受到的压强就将增加约10个大气压，即1 MPa。因此，深海中使用的浮力材料要求既具有极高的强度又要有很低的密度。 近年来世界上许多国家都对深海浮力材料开展了广泛的研究工作。已研制出一些深海装备上使用的浮力材料，这些高强度的浮力材料已在民用、商业及军事领域广泛应用，如在水中设备的配重，漂浮于水面或悬浮于水中的浮缆、浮标、海底埋缆机械及声多卜勒流速剖面仪(AD—CP)平台、零浮力拖体和无人遥控潜水器(ROV)等上使用。使用条件不同，对其性能要求也不一样。随着海洋技术的发展，深海资源探测开发的需求，高强轻质浮力材料的应用前景极为广阔。
高强度轻质浮力材料研究
万方数据
第４期刘淑青：高强度轻质浮力材料研究１１９ 节点上都一丝不苟地严格执行工艺规范规程。原材料和制备工艺的一致性决定了产品的可靠性和稳定性。每当原材料批号厂家发生变化时，我们都重新作试样，进行试验和测试，以保证质量。凡出厂产品都要经打压检测，合格后交付用户使用，从而保证产品的高质量和良好的信誉度。 ４高强度轻质浮力材料性能指标 ｝密度（ｇ／ｃｍ３）Ｏ．２８～Ｏ．５２ 抗压强度（ＭＰａ）５．０—２５ 可潜深度（ｍ）５００～４０００ 吸水率≤１％ 使用温度（℃）一４５一＋８０ ＋密度可根据需要进行调节，当密度变化时，其抗压强 图１自定位水下潮流测量仪 图３水下跟踪设备浮体 图５深水流线型浮子度、可潜深度亦随之变化。 另外，浮力材料可根据用户需要任意成型。 ５应用举例 高强度轻质浮力材料自研制成功以来即以其优异的性能和品质受到航天航空、海洋及国防等诸多领域的高度关注和重视，已成功地在国家８６３计划、７０３研究专项、海军及航天等高新技术和军事项目中得到推广和应用。已用在航天探测器试验门、自定位水下潮流测量仪（图１）、坐底式海洋潜标（图２）、水下跟踪设备（图３）做浮体材料，在声学换能器中做浮体（图４），并根据需要，可加工成球、柱、方等各种形状，做成深水流线型浮子（图５）、深水浮球（图６）等用于深水设备设施上做浮力材料。 图２座底式海洋潜标浮体 图４声学换能器浮体 图６深水球型浮子 万方数据
万方数据
高强度轻质浮力材料研究 作者：刘淑青， LIU Shu-qing 作者单位：国家海洋技术中心,天津,300112 刊名： 海洋技术 英文刊名：OCEAN TECHNOLOGY 年，卷(期)：2007,26(4) 被引用次数：1次 引证文献(2条) 1.魏海博.陈一民.何斌.杨勇.马晓雄环氧树脂复合泡沫材料的制备研究[期刊论文]-工程塑料应用 2011(9) 2.朱志斌.吴平伟深海探测用高强轻质浮力材料的研究与发展[期刊论文]-现代技术陶瓷 2009(1) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/d712438366.html,/Periodical_hyjs200704031.aspx
第一节《浮力》练习题
第一节《浮力》练习题班级__姓名_____ 1.浸在液体中的物体会受到_________力，这样的力叫做浮力； 2、浮力产生的原因是_______________；浮力的方向是____________。 3、如图所示，一个长方体浸在液体中。因为h A ___h B，所以P A ___P B ,（根据P＝ρ 液gh可知）所以F A ___F B，（根据F＝PS可知）（填大于、小于或等于） 4、.一个小组在实验时，用弹簧测力计在空气中测一个铁块的重是3.5N，当把这个铁块的一半浸在水中称时，弹簧测力计的示数是 2.8N，则此时铁块受到的浮力是______；如果把这个铁块全部浸没在水中时，铁块受到的浮力应该是____，那么弹簧测力计的示数应该是____。 5、浸在液体中的物体所受浮力的大小，决定于_____和_________； 6、下列关于浮力的说法中，错误的是 [ ] A．浮力的方向总是向上的 B.只有浸在液体中的物体才受到浮力 C 浸在液 面以下的物体受到浮力与深度无关。 D．物体受到浮力作用时, 向上的压力大于向下的压力。 7.关于浮力，下列说法中正确的是 [ ] A．同一物体漂浮在不同液体的液面时，物体所受的浮力大小不 等； B．物体完全浸没在同一种液体中，在越深处它所受的浮力越大； C．漂浮在液面上物体所受的浮力一定大于沉到液体中的物体所受的浮力； D．漂浮在液面上物体所受的浮力一定等于它所受的重力． 8、浮力产生的原因是由于 [ ] A．液体（或气体）对物体有压力；B．液体（或气体）对物体有压力 差； C．液体（或气体）有质量；D．物体对液体（或气体）有压力． 9、一石块挂在弹簧秤上，在空气中称时，弹簧测力计的示数是4.7牛，把它全部浸在水中称时，弹簧测力计的示数是2.7牛，该石块所受水的浮力是______牛；如把它全部浸在酒精中称时，弹簧测力计的示数是3.1牛，该石块所受酒精的浮力是______牛；石块浸没在不同液体中所受浮力大小不等，说明浮力的大小与液体的______有关． 10、一块石头在水中搬运时比较省力，这是因为______________________________． 11、甲、乙两实心球静止在液体中，如右图所示：若甲、乙体积相同，甲、乙受浮力比较（）A、F甲＞F乙B、F甲＜F C、F甲=F乙D无法比较 12、浸没在液体中的物块，上表面收到的压力是12 N，下表面受的压力是18 N，则液体对它的浮力是___N. 13、浸在液体中的物体在竖直方向上所受的平衡力是（） A、重力和液体对它向下的压力 B、液体对它向上的压力和向下的压力 C、重力和浮力 D、重力和液体对它向上的压力
浮力实验
实验1：探究浮力大小与哪些因素有关 实验目的： 探究浮力大小与哪些因素有关。 实验原理： 称重法测浮力。 实验器材： 弹簧测力计、圆柱形金属块、分别装有适量的水和酒精的量筒各1个、细线。 猜想与假设： 浮力大小可能跟物体浸入液体的深度有关；可能跟物体的重力有关；可能跟物体的体积有关；可能跟物体浸入液体的体积有关；可能跟液体的密度有关。 实验过程： 1．探究浮力是否与物体浸入液体的体积有关 （1）弹簧测力计调零，用细线系好圆柱形金属块。 （2）用弹簧测力计测出将圆柱形金属块所受重力G，将数据记录在表格1中。 （3）沿竖直方向用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块的大约三分之一的体积浸入量筒的水中，把此时弹簧测力计的示数F记录在表格1中。 （4）沿竖直方向用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块的大约三分之二的体积浸入量筒的水中，把此时弹簧测力计的示数F记录在表格1中。 （5）沿竖直方向用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块完全浸没在水中，把此时弹簧测力计的示数F记录在表格1中。 （6）利用F浮=G-F，分别计算出两次的浮力F浮，记录在表格1中。 表格1 探究浮力是否与物体排开液体的体积有关 实验次数物体重力 G/N 物体浸入水中 的体积（填“大 小”） 浸入水中弹簧测 力计示数F/N 浮力F浮/N 1 2 3 2．探究浮力是否与排开液体的密度有关 （1）弹簧测力计调零，用细线系好圆柱形金属块。 （2）用弹簧测力计测出圆柱形金属块所受重力G，将数据记录在表格2中。 （3）沿竖直方向用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块浸没在水中，静止后，将此时弹簧测力计的示数F记录在表格2中。 （4）沿竖直方向用用弹簧测力计吊着圆柱形金属块，使金属块浸没在酒精中，记录此时弹簧测力计的示数F，填入表格2中。 （5）利用F浮=G-F，分别计算出两次的浮力F浮，填入表格2中。 表格2探究浮力是否与排开液体的密度有关 液体种类物体重力 G/N 物体浸入液体中 的体积（填“大 小”） 浸入液体中弹簧测 力计示数 F/N 浮力 F浮/N 水 盐水 得出结论： 浮力的大小与液体的密度和物体浸入液体中体积有关，跟物体的形状、密度、重力、物体浸在液体中深度等因素无关。液体的密度越大，物体浸入液体中体积越大，浮力越大。
我国深海浮力材料的研究现状及其发展
期末论文 我国深海浮力材料的研究现状及其发展 科目：材料科学前沿讲座 专业年级：材料化学2010级 姓名：柳倩 学号： 140112010027
我国深海浮力材料的研究现状及其发展 【摘要】高强度固体浮力材料是现代深潜技术的重要组成部分之一，对保证潜器浮力、增大潜器有效载荷有着重要作用。本文简要介绍了化学泡沫复合材料、微球复合泡沫材料和轻质复合材料三种固体浮力材料及国内外固体浮力材料的技术发展概况。分析了我国深海固体浮力材料开发过程中所存在的问题，并最后在此基础上展望了我国固体浮力材料的发展方向。 【关键词】固体浮力材料、空心玻璃微珠、复合泡沫材料、发展历程、研究方向； 一、前言 海洋是资源和能源的宝库，尤其是深海领域。在海洋深处，蕴藏着丰富的大洋多金属结核矿、石油、天然气、热液硫化物天然气水合物及深海生物基因资源等。在陆地资源日益枯竭的情形下，向海洋开发已成必然趋势。21世纪将是海洋的世纪，世界各国正在调整自己的海洋政策以及海洋领域的种种举措，加大对于海洋资源的开发与利用。随着海洋开发科学的兴起，首先需要对大陆架以及深海进行勘探与考察。利用载人或无人深潜器在深海中进行直接观察、摄影、测量、取样以及设置必要的仪器设施、水下作业等深潜技术是海洋开发中所必不可少的。 深海勘探开发主要以深潜技术为基础，利用潜器、水下机器人等在深海进行观察、测量、取样、安装必要的仪器设施、进行水下作业等。深海潜水器由于下潜深、环境压力大，常采用无动力上浮技术，这就需要潜水器在耐压的同时，可以提供一定的浮力，从而保障潜水器和潜航员的安全。为了达到此目标，人们便开始研制轻质高强的固体浮力材料，并将其作为深海潜水器的外壳，对保证潜器浮力、增大潜器有效载荷和减小其外型尺寸等起到了重要作用。浮力材料实际使用时需长期浸泡在水中，要求其耐水、耐压、耐腐蚀和抗冲击。在水中的 使用深度不同，对它的强度要求也不同，水深增加，材料的强度亦增加，相对密度随之加大，但浮力系数降低。尤其是在海洋中每增加100m深度，物体受到的压强就将增加约10个大气压，即1MPa。因此，先进固体浮力材料应该既轻又强，即在保持密度较低的情况下，大幅提高耐压强度，但往往密度降低的同时，压强也随之降低。
10.2《浮力第2节》
10.2 《阿基米德原理》 一．学习目标： 1.知道阿基米德原理的内容。 2.掌握探究浮力大小与重力关系实验的步骤和方法。 3.能利用阿基米德原理解决实际问题。 二．新课 （一）温故而知新：回顾第1节课所学内容 （二）阿基米德原理实验探究 1.问题1：通过教材图10.2–1的操作，试试看， 当饮料罐浸入水中更深、排开的水更多时，浮力是否更大？ 问题2：阅读P53探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系？ 猜想： 2.实验探究：（图10-2-2） 1）器材：弹簧测力计、细线、圆柱体（金属块）、溢水杯、小桶、水、酒精 2）步骤：①用弹簧测力计测出圆柱体的重力G物； ②用弹簧测力计测出空小桶的重力G桶； ③将圆柱体浸没入盛满水的溢水杯中，记下弹簧测力计的示数F拉 3）归纳总结结论： 阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力，浮力的大小等于它所受的重力；公式表达为： . 阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。 4）推导：F浮=ρ液ɡV排 影响浮力大小的因素：。（注：与物体密度、物体体积无关。） 关于v物与v排的关系：1）完全浸没： 2）未完全浸没：
（三）阿基米德原理应用： 1）有一个重7N的铁球，当它浸没在水中时受到多大的浮力？（g取10N/kg） 2)阿基米德为什么可以用“排水法”检验王冠的真假？ （四）课后作业 1.有一物体在水中排开水的质量是100ɡ，物体受到水的浮力是多小？ 有一个重8.1N的铝块，当它浸没在水中时受到的浮力是多少？（g取10N/kg） 2.铁球的一半浸入水中，排开水的重力为5牛，铁球它的浮力为_ ___牛。当铁球全部浸入水中后，它的浮力为__ ___牛。 3.体积为100厘米3的铜块浸没在水中5米深处，受到水的浮力为 __牛；若把它浸入10米深处受到水的浮力又为牛。 4.一物体体积为100cm3，浸没在水中受到的浮力是牛，浸没在密度为0.8×103 kg/m3的煤油中受到的浮力是牛。 5.甲、乙两个实心金属球，它们的质量相同，其密度分别为ρ甲=7×103kg/m3，ρ己=14×103kg/m3。甲球挂在甲弹簧秤下，乙球挂在己弹簧秤下，并让金属球全部浸入水中，则甲、乙两球所浮力之比为；甲、乙两弹簧秤的示数之比。
浮力实验(word版含答案)
1.在一支平底试管内装入适量的铁砂，然后先后放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，如图所示． （1）请在图2中画出试管（含铁砂）所受重力和浮力的 示意图。（力的作用点在O点） （2）试管在甲液体里排开液体的质量试管在乙 液体里排开的液体质量；装甲液体的烧杯底内部所受液 体压强装乙液体的烧杯底内部所受液体压强；甲 液体对试管底部压强乙液体对试管底部的压强。 （均选填“大于”、“小于”或“等于”） 2.小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计，底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度未知的某种液体，细线等 （1）小冉进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为N；用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中： （2）在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= N． （3）分析实验步骤A、B、C、D，可以说明浮力大小跟有关；分析实验步骤A、E、F，可以说明浮力大小跟有关． （4）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是kg/m3（结果保留一位小数），还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是Pa，并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐（选填“增大”或“减小”）． （5）小冉在步骤B的基础上继续探究：保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测 力计的示数逐渐（选填“增大”或“减小”）； 当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受 到水的压强增加了Pa．（已知在一定范围内，弹 簧受到的拉力每减少0.1N，弹簧的长度就缩短0.1cm） （6）实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度 越大的液体中时，弹簧测力计的示数越．于 是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块，如
新型深潜用固体浮力材料
新型深潜用固体浮力材料 陈 先 张树华(海洋化工研究院 青岛 266071) 摘 要 本文介绍一种替代传统耐压浮力球和浮力筒的新型深潜用复合材料固体浮力材料,简称SB M(solid buoyancy material)。介绍了SB M国内外技术发展状况和产品及其分类,还介绍了化学发泡法制备SB M以及复合泡沫塑料用的轻质填料。 关键词 固体浮力材料 轻质材料 泡沫材料 水下机器人 SOLID BUOYANCY MATERIAL FOR USE IN DEEP SUBERGENCE VEHICLES Chen Xian Zhang Shuhua (Marine Chemical Engineering Institute Qingdao 266071) Abstract This article has introduced solid buoyancy material(SBM)for use in deep subergence vehicles,the development of SBM at home and abroad,the classify of SB M,the manufature of chemically foa med plastics and synthetic foams.,and lighter filler for synthetic foams Keywords solid buoyancy material lighter material foams subergence robots 我国地处亚洲大陆,面临太平洋。在长达1.8万公里海岸线外有五千多个岛屿和一个世界最大的陆棚地带(约450万平方公里,相当于我国面积的二分之一),其中蕴藏着大量的宝贵财富,有待人们去开发利用。 海底蕴藏的石油及天然气极丰富,它为世界长期廉价的能源供应提供了保证。目前开采的近海油气田水深基本都在300m左右,也有一些水深较大的开采和探寻项目,如在北海作业水深达450m,在美国的墨西哥湾为530m,在地中海的意大利水域深760m。随着海洋开发科学的兴起,首先需要对陆棚以及深海进行勘探与考察。利用载人或无人潜器在深海中直接进行观察、摄影、测量、取样以至设置必要的仪器设施、水下作业等深潜技术是海洋开发必不可少的[1]。目前一次饱和潜水过程的极限为600m,因而在600m以下作业时,将遥控技术和机器人技术集成到这些水下设备中是必然趋势,这样才能长时间地工作,而且一旦发生故障,即可迅速进行干预。在计算机支持下的水下操作系统安装好后,首先要检查及维护保养;还要进行修理,而这一切都离不开水下机器人[2]。为了解决深潜拖体、深潜器和水下机器人等的耐压性、结构稳定性,提供足够的净浮力,人们开始研制高强度固体浮力材料(简称SB M)以替代传统的耐压浮力球和浮力筒。SB M是发展现代深潜技术的重要组成部分,对保证潜器所必须的浮力,对提高潜器的有效载荷,减少其外型尺寸,尤其是在建造大深度的潜器中,有着重要的作用。 1 国内外技术发展状况 美、日、俄等国家从60年代末开始研制高强度固体浮力材料,以用于大洋深海海底的开发事业。美国海军应用科学实验室研制的固体浮力材料,当密度为0.35g/c m3时,抗压强度为5.5MPa。美国洛克希德导弹空间公司研制了两种用途的固体浮力材料,一种是于浅海的OPS(offshore petroleum system)级
船体强度与结构设计复习材料
船体强度与结构设计复习材料 绪论 1. 船体强度：是研究船体结构安全性的科学。 2. 结构设计的基本任务：选择合适的结构材料和结构型式，决定全部构建的尺寸和连接方式，在保证具有充足的强度和安全性等要求下，使结构具有最佳的技术经济性能。 3. 全船设计过程：分为初步设计、详细设计、生产设计三个阶段。 4. 结构设计应考虑的方面：①安全性；②营运适合性；③船舶的整体配合性；④耐久性；⑤ 工艺性；⑥经济性。 5. 极限状态：是指在一个或几个载荷的作用下，一个结构或一个构件已失去了它应起的各种 作用中任何一种作用的状态。 第一章引起船体梁总纵弯曲的外力计算 1. 船体梁：在船体总纵强度计算中，通常将船体理想化为一变断面的空心薄壁梁。 2. 总纵弯曲：船体梁在外力作用下沿其纵向铅垂面内所发生的弯曲。 3. 总纵强度：船体梁抵抗总纵弯曲的能力。 4. 引起船体梁总纵弯曲的主要外力：重力与浮力。 5. 船体梁所受到的剪力和弯矩的计算步骤： ①计算重量分布曲线平p(x)； ②计算静水浮力曲线bs(x)； ③计算静水载荷曲线qs(x)=p(x)-bs(x)； ④计算静水剪力及弯矩：对③积分、二重积分； ⑤计算静波浪剪力及弯矩： ⑥计算总纵剪力及弯矩：④+⑤。 6. 重量的分类： ①按变动情况来分：不变重量(空船重量) 、变动重量(装载重量)； ②按分布情况来分：总体性重量(沿船体梁全场分布)、局部性重量(沿船长某一区段分布) 7. 静力等效原则： ①保持重量的大小不变；②保持重心的纵向坐标不变； ③近似分布曲线的范围与该项重量的实际分布范围相同或大体相同。 8. 浮力曲线：船舶在某一装载情况下，描述浮力沿船长分布状况的曲线。 9. 载荷曲线：在某一计算状态下，描述引起船体梁总纵弯曲的载荷沿船长分布状况的曲线。 10. 载荷、剪力和弯矩之间的关系： ①零载荷点与剪力的极值相对应、零剪力点与弯矩的极值相对应； ②载荷在船中前后大致相等，故剪力曲线大致是反对成的，零点靠近船中，在首尾端约船长 的1/4处具有最大正、负值； ③两端的剪力为零，弯矩曲线在两端的斜率为零(与坐标轴相切) 。 11. 计算状态：指在总纵强度计算中为确定最大弯矩所选取的船舶典型装载状态，一般包括满载、压载、空载等和按装载方案可能出现的最为不利以及其它正常营运时可能出现的更为不利的装载状态。 12. 挠度及货物分布对静水弯矩的影响： ①挠度：船体挠度对静水弯矩的影响是有利的；
第十章 浮力
第十章浮力 第1节浮力第2节阿基米德原理 自学指导1 1.称重法测量物体受到的浮力:(1)用弹簧测力计测出物体所受的重力G;(2)把物体浸入液体中,记下此时弹簧测力计的示数F示;(3)物体受到的浮力F浮=G-F示 2.用溢水杯探究浮力的大小:(1)测出物体所受的重力G;(2)把物体浸入液体,测出物体所受的浮力,并且收集物体所排开的液体;(3)测出被排开的液体所受的重力. 发现规律:浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于____________________________.用公式表示为F浮=_______=__________.其中被排开液体的体积等于物体浸没在液体中的体积 典型例题 1.称重法求解浮力. 例1.一个金属球在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7N,浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9N,求金属球浸没在水中时所受浮力的大小? 针对练习1 1.一个1N的钩码,挂在弹簧测力计钩上,当钩码浸没在水中时弹簧测力计的示数是0.87N,这个钩码受到的浮力是_________N. 2.弹簧测力计下挂着一个铁球,静止时弹簧测力计的示数是21.9N,把铁球浸没在水中时,铁球受到浮力是4.9N,则此时弹簧测力计的示数为______N. 3.(选作)一个铁球挂在弹簧测力计挂钩上,静止时弹簧测力计的示数为30N,当把铁球浸没在水中时,弹簧测力计的示数是24N,此时铁球受到的浮力是_____N;当把铁球的一半没入水中时,弹簧测力计的示数是________N. 2.阿基米德原理法---利用F浮=G排求解浮力. 例2. 一个重为2.5N的物体,放入盛满水的杯中,从杯中溢出0.5N的水,则物体受到水的浮力为________N. 针对练习21.质量为0.3kg的物体全部浸没在盛满水的容器中,溢出的水是100g,那么物体所受到的浮力是______N.(g=10N/Kg) 2.(选做)一个物体的质量为0.5kg,放入盛有水的容器(中水未满),溢出水0.1kg,则物体受到的浮力为( ) A 小于1N B 等于1N C 大于1N D 无法确定 自学指导2 3.阿基米德原理法-----利用公式F浮=ρ液gV排计算浮力. 例3.边长为10cm的一个立方体铜块,浸没在水中,受到的浮力是多少?如果立方体铜块处于更深的位置,浮力又是多少?如果把这个铜块压扁再让它浸没在水中,所受的浮力会不会发生变化?如果把它浸没在酒精中,它受到的浮力变大还是变小? 从这个例题中我们可以得出:物体浸没在液体中受到的浮力只与____________和________有关.与物体的__________和物体在液体中的_________无关. 4.运用公式F浮=ρ液gV排分析浮力的变化. 例4.水球运动员把漂在水面上的水球慢慢压入水下0.5m的过程中,水球受到的浮力变化情况是
国内外高强度浮力材料的现状_张德志
－ 45 － 国内外高强度浮力材料的现状 张德志 （第七一五研究所 富阳 ３１１４００） 摘要 本文介绍了当前国内外深水浮力材料的现状，并对美国Flotec 公司和我国青岛海洋化工研究院等单位研制生产的深水浮力材料的性能、加工工艺及适用范围作了简要说明。 关键词 浮力材料 产品性能 成型工艺 １ 引言 浮力材料实际使用时需长期浸泡在水中，要求 其耐水、耐压、耐腐蚀和抗冲击。在水中使用的深度不同，对它的强度要求也不同，水深增加，材料的强度亦增加，密度随之加大，但降低了浮力系数。水中使用的浮力材料，要求吸水率低，吸水平衡的时间短。在浮力材料本身不能满足防水要求的前提下，还需在浮力材料外表面包敷防水层。同时还要保证外表面包敷材料耐腐蚀和抗冲击，以延长它的使用寿命。 高强度浮力材料在民用、商业及军事上有广泛的应用，如水中设备的配重，漂浮于水面或悬浮于水中的浮缆、浮标、海底埋缆机械及声多卜勒流速剖面仪（ADCP ）平台、零浮力拖体、无人遥控潜水器（ROV ）等。使用条件不同，对其性能要求也不一样。随着海洋技术的开发，高强度浮力材料的应用前景广阔。 ２国外情况简介 在国外，从20世纪70年代就开始高强度浮力材料的研制，现在美国、日本和俄罗斯等国家已经解决了水下6000m 用低比重浮力材料的技术难题， 图1 Flotec 公司的浮力材料产品 并已形成系列标准。客户可以选用标准部件，也可以根据需要提出要求，由公司的专业人员根据使用条件，设计满足耐压要求的各种复杂形状的结构件。下面介绍美国Flotec 公司的浮力材料产品（图1）及其制备工艺。 美国Flotec 公司生产的浮力材料，由高强度环氧基材料作基材，根据不同的使用水深，填充不同的浮力调节介质，选用适当的合成方法加工而成。图2为美国Flotec 公司生产的普通复合浮力材料的密度随水深的变化情况，图3为美国Flotec 公司生产的增强复合浮力材料的密度随水深的变化情况。 该公司制备的浮力材料采用环氧树脂为基材，材料自身的防水性能可以满足水中使用要求。为提高抗冲击性和耐侵蚀，其外表面浇注聚乙烯或ABS 外壳，外壳厚度为13～15mm 。 图2 普通材料的密度与适用水深的关系 图3 增强材料的密度与适用水深的关系 由于对浮力材料的静水压要求不同，复合的浮 力调节介质也有异。
人教版八年级物理下册第十章浮力第一节浮力
1:浮力的存在 磁 毬注探究实验1 ：将乒乓球放入盛水的烧杯中，你看到什么现象？乒乓球 三三 = ------------------- K —受到竖直向下的重力的作用，为什么不沉入水中呢？ 暗卜 探究实验2：在弹簧测力计的下面悬挂一个铝 （或铜）块块，记下铝块 的重力G 物；用手向上托金属块，测力计示数如何？在把金属块浸没入 水中，记下弹簧测力计的示数 F 拉。比较前后两次弹簧测力计的读数， 这说明什么问题？ 实验结论：1.液体（或者气体）对浸在其中的物体有 _____ 的托力，叫做 浮力。浮力的施力物体是 ________ ，浮力的方向是 _______ 。 2?称重法测量浮力F 浮=G-F 合作探究2 （坐庄法）：浮力产生的原因 1. 理论分析：如右图，假设在一个装满水的容器中有一个边长为 L 的 正方体，上表面距离水面 H,请同学们完成以下分析 1） 上表面受到液体压强为 下表面受到液体压强为 2） 上表面受到液体压力为 下表面受到液体压力为 — 3）左右表面和前后表面受到压强的关系—，受到压力的关系—，可以 相互—。 实验结论：浮力产生的本质原因：F 浮二— 二、合作探究1 （坐庄法） 10.1《浮力》导学案 银川市第八中学李杰 ［学习目标］ 学术性目标： 1、 知道浮力及浮力的方向，认识到浸在液体（或气体）中的物体都受到 浮力的作用。 2、 会用称重法测量物体所受浮力的大小。 3、 能够实验探究浮力的大小跟哪些因素有关。 合作性目标 1?学会运用“坐庄法” “组间批阅法”的合作学习方式。 2?在合作学习的过程中运用“倾听、提问和应答”的合作技能。 实验器材：体积相等的铜圆柱体和铝圆柱体，烧杯 2个，水槽一个，弹 簧秤一个，塑料可乐瓶2个，乒乓球一个，水和盐水。需备 9组。 ［重点］探究决定浮力大小的因素。 ［难点］探究决定浮力大小的因素。 一、复习 液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向 _______ 方向都有 压强；液体压强随 ________ 增加而增大；在同一深度液体向各个方向压 强都 ________ ;不同液体的压强还跟液体 _________ 有关系.
人教版八年级下册第十章浮力第一节浮力
《浮力》教案 教学目标 1知识与技能 (1)知道什么是浮力及浮力产生的原因，知道浮力的大小跟哪些因素有关。 (2)学习用弹簧测力计测浮力的大小。 2、过程与方法 (1 )通过实验与探究，感受浮力，认识浮力。 (2)经历探究浮力的大小与哪些因素有关的过程，学习控制变量法。 3、情感态度与价值观 积极参与科学探究活动，并在活动中大胆提出自己的猜想，能实事求是的记录数据根据收集的数据提出自己的见解，要善于他人交流。 教学重点 1、浮力概念的建立。 2、“称重法”测浮力 教学难点 1、浮力产生的原因 2、探究浮力的大小与哪些因素有关系 教学用具 教师：烧杯、水、弹簧测力计、橡皮泥、乒乓球，小气球学生：烧杯、水、弹簧测力计、橡皮泥、小石块，细线，盐水
教学过程 1引入新课 演示：将一个乒乓球浸没在水中，放手后逐渐上浮。思考：产生这一现象的原因是什么？ 师：在日常生活中我们经常能够见到物体在水中或空气中的浮沉现象，请大家看课本的插图以及对应的文字，还能举出生产生活中物体受到浮力的例子吗？ （学生举例） 师：到底什么是浮力，浮力的大小有与哪些因素有关系呢？这将是本节课我们要解决的问题，今天我们就来共同解决这些问题希望大家积极参与思考，大胆发言交流！（板书：认识浮力） 2、学习新知 （1）什么是浮力 师：乒乓球能够漂浮在水面上，受到浮力作用，在水中沉底的物体受浮力作用吗？请结合你的生活实践在组内谈谈你的想法。 学生交流、展示。 师：能不能设计一个实验来验证你的想法呢？请在组内讨论实验方案。 学生讨论展示实验方案。 师：请按照刚才的方案进行试验探究，并将探究的结果填在探究记录单上 学生展示探究结果。 师总结：金属块浸入水中后测力计的示数减小说明它受到了一个向上的托力，可见金属块在水中受浮力。 师：能通过实验知道金属块受到的浮力是多大吗？ 学生交流回答。 板书：浮力=物重一物体浸入液体中时测力计的示数 师：这种测浮力的方法叫做“称重法”请再陈述一下“称重法”测浮力的的步骤。