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浅析以中国航母为载体的初中物理知识考点

发表时间：2020/9/30 来源：《文化研究》2020年5月作者：王永琴

[导读] 以中国航母为载体的考题在近年来中考中频频出现，在题目设计的过程中经常先介绍与中国航母相关的科技知识,进而考察与初中物理知识相对应的一到多个考点。

开封市集英中学王永琴

       以中国航母为载体的考题在近年来中考中频频出现，在题目设计的过程中经常先介绍与中国航母相关的科技知识,进而考察与初中物理知识相对应的一到多个考点。这些题目涉及面广、难度适宜。初中学生在读题、审题、做题的过程中，不但可以将所学知识加以运用，同时也增加了对中国航母的了解。这些考题一方面可增加学生对中国航母的关注度，激发学生对探索科技的兴趣、积极性。
       在大批科研人员殚精竭虑的努力下，2012年9月25日，我国首艘航空母舰辽宁号于正式交接入列，标志着我国海军建设领域开启了新篇章。航空母舰是一种大型水面舰艇，兼具海上浮动机场。舰载机是其主要作战武器。航母一方面可以提供舰载机的起飞和降落所需的场地，另一方面具有整合通讯、情报、信息及后勤保障的作用。具有突击威力大，战斗用途广的特点。航母作为尖端武器系统，里面运用到了数不清的物理知识，下面我们来浅析一下以中国航母为载体的初中物理知识考点。
       一、中国航母之压强、浮力与平衡
       简单说，为了金属制作的航母可以漂浮在水面上，利用了初中物理物浮沉条件中的密度关系，在水密舱中密闭一定量的空气,从而使整个船母的平均密度小于水的密度。因为航母处于漂浮状态，所以航母受到的向上的浮力和自身的重力一对平衡力。又由阿基米德原理可知，航母受到向上浮力等于液面下舱体排开液体的重力。
经常涉及到的考题如下：
1.2017年4月26日，中国首艘国产航母001A正式下水（如图所示）．采用了现代航母建造中普遍使用的下水方式—漂浮式下水.漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方，类似于三峡大坝里的闸室），船依靠直身浮力浮起后进入水域．（ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）问：

（1）若航母在运输途印度洋进入南海时受到的浮力       ，航母底部受到的压强会       。航母将会       一些。（ρ南海海水＞ρ印度洋海水）
（2）舰载机起飞后航母受到的浮力会       ，航母底部受到的压强会       。航母将会       一些。
（3）若航母001A满载排水量约7万吨，则其满载时受到的浮力是多少？
（4）若航母的吃水深度是10.5m,问航母底部受到的压强是多少？
       二、中国航母之热机与能量转化
       航母为了确保供舰上各类仪器的正常运转，和自身有足够的动力航行，就必须有能力自主发电。航母有两种提供动力的方式。其一,常规动力的航母，以燃油为燃料，以蒸汽轮机为基本动力并发电。这里面涉及到的能量转化是将化学能转化为内能、机械能、电能。其二，核动力航母，以核能为主要动力。核燃料中的原子核发生裂变，能释放大量的能量，故能为航母提供动力并发电。这里面涉及到的能量转化是将核能转化为内能、机械能、电能。
       经常涉及到的考题如下：
       1.2012年9月25日，中国第一艘航空母舰“辽宁号”正式使用，该航母舰长304m，舰宽70.5m，最大排水量为6.75×104t,中国从此开始了航母时代，圆了国人航母梦。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置。当汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，这一过程中能量转化为内能转化为能能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。舰载机起飞的过程中，应选择（逆风、顺风）起飞，飞机燃油的化学能最终转化为飞机的（g=10N/kg）。

      三、中国航母之舰载机起飞与相互作用力、流速与压强
       航母最厉害的攻击型武器—舰载机，起飞时，通过发动机向后喷气，由于力的作用是相互的，气体对机体有一个向前的反作用力，从而使机体的速度增大，到达起飞的速度。
       舰载机要起飞必须克服自身重力，即向上的升力大于自身重力。所以提高舰载机所受的升力至关重要。升力是机翼上下表面的压强差。利用“流体压强与流速的关系，在气体和液体中，流速越大的位置压强越小”。故舰载机必须达到一定的速度才能起飞。
       经常涉及到的考题如下：
       1.当舰载机J-15从我国首艘航母“辽宁号”上起飞时，如图所示．以下说法不正确的是（   ）

       A.飞机升空是利用流体压强与流速的关系
       B.飞机在空中飞行时，获得推力的施力物体是发动机
       C.飞机在空中加速飞行时，空气的阻力小于推力
       D.飞机静止在航母甲板上时，飞机所受重力和甲板对它的支持力是一对平衡力
       四、中国航母之雷达与电磁波
       中国航母之雷达与电磁波中国航母的远视眼睛—雷达。当航母需要搜寻目标或者探知周围大型物体时。可以利用无线电波技术,不断向四面八方发射电磁波，然后，再分析接收的特殊波形，可以判定周围物体的种类、距离、方位和高度。同时利用发射和接受电磁波的时间间隔，可以测定物体运动的速度。
       经常涉及到的考题如下：
       1.我国第一艘航空母舰“辽宁号”已投入使用，飞机可以在舰上起降，下面说法中不正确的是（   ）
       A.飞机是用密度较小的新材料制造的
       B.飞机的机翼是根据流速与压强关系设计的
       C.飞机在航母上起飞时，以飞机为参照物，航母是静止的
       D．航母上的雷达能发现敌方的军事目标是利用了电磁波
       五、中国航母之反潜声呐与声波
       雷达的电磁波在水中不能有效传播很长的距离。这时就利用到了声波。声波是一种机械运动产生的波，它可以在水中长距离传播,遇到物体时会反弹，这其中利用了回声定位的原理。
       经常涉及到的考题如下：
       1.新型固定翼舰载机在“辽宁”号航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功，突破了我国航空母舰搭载固定翼飞机的技术.请回答下列问题：
        （1）“辽宁”号航母是利用     （填“电磁波”、“次声波”或“超声波”）探测水下方障碍物的；
        （2）“辽宁”号航母是利用     （填“电磁波”、“次声波”或“超声波”）跟空中的飞机进行通话的．
        以中国航母为载体的初中物理知识考题,多以信息材料题为主.学生在做题的过程中，不仅可以将知识学以致用、还可以增强学生的民族自豪感、激发学生的学习动力。