蛟龙号下潜4811米抓到红色大海参，如此高压揭秘如何生存
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如图所示是我国首台自主设计研发的深海载人深潜器“蛟龙号”．“蛟龙号”进行了7000m级海试，最大下潜深度达7062m，此处海水产生的压强约为7×107 Pa，以此数据计算：海水对“蛟龙号”每0.5m2外表面产生的压力为&&&N；“蛟龙号”在海里加速上升的过程中，所受海水的压强大小将&&&．
答案3.5×107；变小．
解析考点：液体的压强的计算；压力及重力与压力的区别．分析：（1）∵p=，∴海水对“蛟龙号”每0.5m2外表面产生的压力F=pS=7×107Pa×0.5m2=3.5×107N，（2）蛟龙号”在海里加速上升的过程中，所处深度h不断减小，∵p=ρ水gh，水的密度ρ水不变，∴受到的压强变小．本题以“蛟龙号”潜水器潜水为背景考查了：求海水对观察窗的压力、分析潜水器上浮的原因等.& （2016o岳池县一模）我国自主研制的潜水器“蛟龙号”下潜到
本题难度：0.60&&题型：计算题
（2016o岳池县一模）我国自主研制的潜水器“蛟龙号”下潜到了7062m的深度，这是目前同类潜水器的最深潜水记录．当它下潜到7000m深处时，蛟龙号的表面受到海水对它的压强为&&&&Pa，0.1m2的表面上受到海水的压力为&&&&N（海水密度为1.03×103kg/m3，g=10N/kg）．
来源：2016年四川省广安市岳池县中考物理一模试卷 | 【考点】压强的大小及其计算．
（2016o岳池县一模）我国自主研制的潜水器“蛟龙号”下潜到了7062m的深度，这是目前同类潜水器的最深潜水记录．当它下潜到7000m深处时，蛟龙号的表面受到海水对它的压强为&&&&Pa，0.1m2的表面上受到海水的压力为&&&&N（海水密度为1.03×103kg/m3，g=10N/kg）．
（2013o益阳）日，我国自主研制的潜水器“蛟龙号”下潜到了7062m的深度，这是目前同类潜水器的最深潜水记录．当它下潜到7000m深处时，蛟龙号的表面受到海水对它的压强为&&&&&Pa，0.1m2的表面上受到海水的压力为&&&&&N．（海水密度为1.03×103kg/m3，g=10N/kg）
解析与答案
（揭秘难题真相，上）
习题“（2016o岳池县一模）我国自主研制的潜水器“蛟龙号”下潜到了7062m的深度，这是目前同类潜水器的最深潜水记录．当它下潜到7000m深处时，蛟龙号的表面受到海水对它的压强为Pa，0.1m2的表面上受到海水的压力为N（海水密度为1.03×103kg/m3，g=10N/kg）．”的学库宝（http://www.xuekubao.com/）教师分析与解答如下所示：
【分析】已知海水的密度和“蛟龙号”潜水器所在的深度利用p=ρgh计算潜水器受到海水的压强已知“蛟龙号”潜水器上表面受到的压强然后应用压强公式的变形公式求出上表面受到的压力．
【解答】解：“蛟龙号”潜水器受到海水的压强：p=ρgh=103×103kg/m3×10N/kg××107Pa由p=FS可知上表面受到海水的压力：F=pS=721×107Pa×01m2=721×106N故答案为：721×6．
【考点】压强的大小及其计算．
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知识点讲解
经过分析，习题“（2016o岳池县一模）我国自主研制的潜水器“蛟龙号”下潜到”主要考察你对
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
压强的大小及其计算
压强的计算公式：P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米^2，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米^2。
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作业互助QQ群：(小学)、(初中)、(高中)我国成功研制深海超高压压力环境模拟装置
　　【中国仪表网 发明科技控】我国成功研制国内有效内径最高的深海超高压压力环境模拟装置，填补了技术空白，助力未来深海潜水器的开发应用。　　&　　日，&十二五&863计划海洋技术领域&深海超高压环境模拟与检测装置&课题在无锡通过了由863计划海洋领域组织的课题验收。中国21世纪议程管理中心柯兵副主任、课题承担单位、课题负责人及主要研究人员等30余人参加此次课题验收会。　　　　&深海超高压环境模拟与检测装置&是863海洋领域&深海潜水器技术与装备&重大项目首批启动的课题之一，其目标是开展大型超高压模拟装置的结构、材料、加工和检测工艺及压力控制系统的研究，研制出一套深海超高压环境模拟与检测系统。　　　　经过四年多的研制，课题组突破大直径超高压模拟实验的压力筒筒体结构设计制造、超高压大直径端面密封等关键技术，提出了深海超高压环境模拟与检测装置的结构形式，有效解决了超高压下大直径、大开口的密封要求，实现了为深潜器及深海装备研制提供超高压压力检测环境的功能。同时通过基础研究和技术攻关，突破了我国超厚度锻件、超厚度焊接、超厚度无损检测和大直径超厚度热套等关键工艺技术，制造出目前国内有效内径（3000mm）最大，工作压力（90MPa）最高的深海超高压环境模拟装置。　　　　&深海超高压环境模拟与检测装置&的研制成功，为&蛟龙&号载人潜水器和&4500米级系列潜水器&提供系统压力测试环境，填补了国内的空白，为我国未来深海超高压压力环境模拟装置的研制提供了重要的技术支撑。
（本文来源：科技部，转载请注明出处）
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人民网记者&&余建斌
日08:34&&&来源：
【字号 】&&&&&&
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　　图为蛟龙号载人潜水器总设计师徐芑南研究员（左）为潜航员们壮行。　　　李杨洋摄
　　阅读提示：从水下3000米、4000米直到5000米，伴随着蛟龙号载人潜水器不断冲击深潜新纪录，被誉为“深海中的宇航员”的潜航员，日益引起公众的瞩目：他们是如何下潜的？在海底的境况如何？他们又是如何选拔、怎样训练的？　　这篇独家报道，带您一同“下海”，了解潜航员的水下生活。&&&&&&&　　一大桶冰凉的海水从头顶浇下来，叶聪和同伴崔维成、杨波浑身湿得通透，心情也是开心得通通透透，压力顿时随之释放。　　北京时间7月21日早上8点，辽阔无垠的东北太平洋公海上，从水下4027米回到向阳红09船甲板，蛟龙号三名潜航员受到泼海水的“礼遇”，庆祝4000米新纪录的产生。　　北京时间7月26日上午10点，这回迎接三名潜航员叶聪、杨波和付文韬的是鲜花、拥抱和香槟。5000米！中国载人深潜的新纪录再次诞生，为未来的7000米深潜试验打下坚实基础。　　载人深潜器的潜航员，就像深海里的“宇航员”。&他们承受的“压力”和难度，也是随着深度的增加而不断增加。突破5000米水深，也意味着蛟龙号承受的水压相当于每个平方米上负重5000吨，潜航员承受的心理压力也是“5000米”级别的。　　呆在潜水器内，不是一件好受的事　　深海海底世界，神奇无比。刚刚从5000米海底返回的叶聪说，海底世界让人大开眼界，许多生物的学名都无法确定。　　有过3000米深潜经验、这次也经历了5000米深海的“80后”潜航员付文韬在接受媒体采访时曾形容：“海底很美，形状各异的小鱼，好大的海星，成群的龙虾，他们自由自在地畅游，让整个海底世界如梦幻一般。”　　但呆在潜水器内，却不是一件好受的事。潜航员所说的深海，是指海面1000米以下，那里没有氧气，没有阳光，非常寒冷，而且深度越深，压力越大。　　每次下水，内径为2.1米的球体舱都载有3个人，一个是潜航员，还有两名试航员负责科研项目。叶聪说，“进舱的第一感觉就是载人舱空间太小，刚刚能容下3个人，但3个人很难同时站立起来。在下水过程中潜水器摇晃厉害，舱内会非常热，挥汗如雨。随着深度增大，潜水器周围会逐步变暗，直至漆黑一片，温度很低，作业时间长了会比较寒冷。”像这次突破5000米水深的下潜试验，在到达5000米海底时，外部温度大概只有2摄氏度。　　付文韬的经验是，由于潜水器舱内狭小，他们要贴着舱壁原地不动的坐着，经常是贴着的一半身体冰凉，另一半却非常热。长时间驾驶潜水器，手都有些冻僵了。　　除了温差，付文韬说，下潜时气压也会逐渐降低，氧气也会越来越稀薄。虽然每次下潜他们都会准备充足的诸如巧克力、压缩饼干等高热量的食物和饮用水，但是为了减少排泄，他们不敢多吃，将近10个小时都不能喝水。　　每次下潜前，下水人员都不能吃刺激性味道和容易导致肠胃不适的食品。“我一般不吃早饭，中午出海前吃一点，因为舱内不方便上厕所。”叶聪说，以下潜3700米为例，上浮100分钟，下潜也要100分钟，工作300分钟，中间还安排了在舱内就餐。　　在去年一次深度为3757米的下潜中，在下潜的100分钟里，操作任务相对少的潜航员可以给同伴拍个照，让舱内的气氛轻松、融洽。中间三个人开心地吃顿午饭，如果时间允许，还可以在海底逛逛。返回水面的100分钟，在完成当天的工作总结后，等待回收的过程里，会听听音乐，谈谈下潜的感受。在这次7月21日突破4000米的下潜过程中，下潜到1000多米时，三名潜航员甚至还抽空拍了一张三个人的合影，通过水声通信传到了水面控制室。　　蛟龙号载人潜水器总设计师徐芑南研究员说，蛟龙号球壳由钛合金材料制造，能够耐受水压。潜水器舱内是常压环境，有专门的供氧环境，也可以吸收异味气体，但潮湿问题没有办法解决，这是拥有深潜器的世界各国都想解决的问题。在夏天做深潜试验，舱内温度也会比较高。　　潜航员的选拔培训非常严格，对生理、心理都有很高的要求　　伴随着“蛟龙号”的研制和成功下水，我国首批潜航员和试航员队伍已经形成。而潜航员培训专家组的负责人就是专门负责培训航天员的专家。　　在下过3000米深海的三名潜航员中，叶聪1979年出生，唐嘉陵、付文韬都是“80后”，3人都是大学毕业生。目前深潜人员的年龄在20岁到50岁之间。作为潜航员，叶聪还专门参加过中美联合深潜航次，有一定的水下实际操作经验，还接受了系统的心理、生理和专业知识培训。目前叶聪是我国载人深潜的潜航员中经验最丰富的一位。　　叶聪2001年毕业于哈尔滨工程大学船舶工程系，2001年至今在中船重工702所水下工程研发部门工作，是蛟龙号载人潜水器的主任设计师，同时也是质量师、建造师和潜航员。他和唐嘉陵和付文韬不同，属于技术人员转型到潜航员。他自己戏称是兼职潜航员。　　“从2001年就开始做蛟龙号的设计，2003年成为主任设计师，2005年经过选拔和培训参加中美联合深潜，2007年招收潜航员时，我曾是培训课题的主要教官。”叶聪说，他老家在湖北武汉，自认小时候没有明确的、成熟的理想。“现在回忆起来，当时比较喜欢画图，是拿尺子画房子一类的，这似乎跟现在的工作有一点点联系。”　　“做蛟龙号载人潜水器的潜航员的原因可能有三点，首先是蛟龙号研发人员的专业素质，其次是中美首次联合深潜活动的经历，最后是个人兴趣和上百小时的操作经验。”叶聪说。　　1984年出生的唐嘉陵和叶聪是校友，他在2006年得知潜航员选拔后，查阅了有关资料了解到潜航员在世界上是一种特殊职业，出于年轻人的好奇，抱着试一试的想法报名参加了海选。付文韬比唐嘉陵大两岁，2005年毕业于兰州理工大学通信工程专业。2007年，两人同时加入潜航员队伍，成为并肩战斗的深海战友，也是中国首批选拔并自行培训的潜航员。成为潜航学员后，他们历时数年进行了潜水器相关理论知识、设备检查维护、潜水器操作以及身体、心理等多方面的严格培训。　　到此次海试，蛟龙号载人潜水器潜航员已增加到6人，其中三名主驾驶，也就是叶聪、付文韬和唐嘉陵，像崔维成、杨波等几位潜航员则是科学家或是技术专家。此次蛟龙号冲击5000米深度，共有6名潜航员执行下潜任务，3人一组轮番冲击新纪录。　　蛟龙号最终目标是7000米深度，“要深潜到这么深的海底，我们的选拔过程比较严格。”叶聪说，比如身体不能有异味，以免在如此狭小的空间里影响同伴；不能有幽闭恐惧症；一般体重不超过80公斤；还要具备一定的精细操作能力。　　　从开始训练到得到潜航员资格，能够独立完成任务需要大约四年的时间。应该说受训的学员在身体上没有受什么罪，他们本身就有比较好的身体条件。培训的特点是内容非常多，包括理论和实践等，潜水器的检修、维护和驾驶，水面支持设备的使用，身体和心理的训练和监测，潜水员资格的获取……　　徐芑南说，长期在封闭空间，不仅要考验潜航员身体素质考验，对心理方面尤其构成挑战。付文韬也认为，潜航员的选拔培训非常严格，对生理、心理都有很高的要求。其中心理素质的考验更为严峻。　　在最初的潜航员筛选时，准潜航员首先进行的就是海上眩晕测试。付文韬此前曾在接受媒体采访时回忆，当时一艘快艇带着学员们在海上飘荡。45分钟后，很多人都被颠簸得出现了眩晕和呕吐的症状。只有他和唐嘉陵两人表现良好。　　面对深海未知、漆黑的环境，心理素质的考验更为严峻。在上海交通大学，潜航员接受了专门的心理素质培训。在一个狭小、漆黑的模拟空间，他们除去身上所有物事，持续呆了12个小时，以训练心理耐力和承受力。　　叶聪形容这种培训叫“坐小黑屋”。因为在“蛟龙号”舱内狭小、封闭的空间里，长达近10个小时的枯坐，面对深海漆黑孤寂的环境，容易出现“幽闭症”，会因为恐惧导致呼吸急促等生理反应。　　在海底除了进行地形地貌测绘等外，还要捕获海底生物　　潜航员们在海底除了进行地形地貌测绘，搜索标志物外，还要捕获海底生物。付文韬曾用深潜器的机械臂从3757米的深海处仅用5分钟就捕捞上来一只紫色海参。这得益于他们在陆上训练中反复进行的机械手操控专项训练。付文韬向媒体形容，在这项训练中，只是如何使用机械手臂，就训练了一周的时间。那些日子里，除了吃饭、睡觉，就是摇动那个摇杆。从最初抓一些大个的物品，到后来可以抓起矿泉水瓶，向一个如瓶口大小的管子里倒水，虽然枯燥乏味，但为了能在海底更好的取样，他们需要认真的反复训练。　　面对未知的深海世界，每一次下潜都会有未知的风险。7月21日创造4000米深潜纪录的试验中，下潜到1700米的时候，叶聪和同伴紧张了一会儿。去年，潜水器多次在这个深度绝缘报警，但是一回到1000米，报警消失。经过一年的技术改造和升级，这次蛟龙号顺利通过了1700米的考验，大家松了一口气，继续往下。　　主驾驶潜航员相当于深潜器上的“船长”，有时候甚至海上总指挥也要听他的。因此这要求主驾驶具备冷静、负责、果断的决策能力，能够遇事不惊，按照操作手册、应急预案以及个人知识积累来分析、处理问题，对潜水器和舱内所有人员的安全负责，能够在困难面前挺身而出。如今潜航员队伍中已经有3人担任过主驾驶员，具备这种能力。　　7月26日在创造5000米深潜记录的海下试验中，下潜时叶聪是主驾驶，上浮过程，付文韬担任主驾驶，以进一步增加当主操手的经验。　　在去年蛟龙号创造3000米纪录后，叶聪曾告诉记者，对未来5000米的深潜，“对预计的困难我们都会有解决的预案，潜航员也都有面对无法预知问题的能力。希望有一个好的天气，一块好的试验区域。”　　如今，5000米的梦想已经实现，7000米的终极梦想正在一步一步接近现实。
（责任编辑：刘红艳）
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