张超

潜水艇，是一种能够在水下运行的军事舰艇。自第一次世界大战后，潜水艇得到广泛运用，其功能包括攻击敌人军舰或潜艇、近岸保护、突破封锁、侦察和掩护特种部队行动等。潜艇也被用于非军事用途，如海洋科学研究、抢救财物、勘探开采、科学侦测、维护设备、搜索援救，等等。

模拟潜水艇

老师想问一问同学们：潜水艇为什么可以在水中自由沉浮？我们能不能利用身边的材料做一个简易的潜水艇来研究研究呢？

首先，我们准备好要用到的材料：矿泉水瓶、口服液玻璃瓶、水，再准备一个塑料盆和一块抹布，以防实验过程中水洒在桌面上。接下来，在口服液玻璃瓶中装入一半的水，在矿泉水瓶中装满水。把口服液玻璃瓶倒扣放入矿泉水瓶中，尽量不让口服液玻璃瓶里的水漏出来，并拧紧矿泉水瓶盖。

这个时候，我们会发现这个“潜水艇”是浮在水面的，怎样让它沉下去呢？用力挤压，“潜水艇”就沉下去了;手松开，“潜水艇”就又浮上去了。

这是为什么呢

这其实是力学世界里两种力的对抗，即重力和浮力。重力，同学们都很清楚，地球上的物体都会受到重力的作用。无论身处地球何处，我们受到的重力方向都是指向地心的，重力的方向朝下。

浮力呢？把一個物体放在流体（液体和气体）中，都会产生浮力。早在2 000 多年前， 古希腊科学家阿基米德就发现了计算浮力的方法，那就是在同种液体中，物体排开的液体越多，浮力就越大。实验中，放进去的“潜水艇”都是整体没入水中的，排开水的体积是不变的。也就是说，潜水艇在水中的浮力是不变的。

为什么说是重力和浮力的对抗呢？因为浮力的方向是始终朝上的。一个力始终朝下，一个力始终朝上，那就看哪个力的力气更大了。重力大，“潜水艇”向下跑;浮力大，“潜水艇”向上跑。

挤压矿泉水瓶后，因为增加了水，整个“潜水艇”变重了，重力比浮力大，就下沉了;不挤压时，因为水减少了，整个“潜水艇”又变轻了，浮力比重力大，就上浮了。

自制“潜水艇”

当然，我们还可以利用生活中的其他材料来制作“潜水艇”：塑料瓶、可以弯折的吸管、回形针、剪刀、透明胶带、带有潜水艇的小图标。同样可以准备好盆和抹布，以备不时之需。

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