重庆市双福育才中学校 陈煜培 余茂竹 李建

潜水艇能在海下自由浮沉和潜行，在军事、科学探索、搜索救援等领域有着非常重要的作用。你有没有想过，潜水艇是怎样工作的呢？

利用小玻璃瓶、注射器、吸管、鱼缸等简单易得的家庭用具，我们就可以自制一艘“潜水艇”，模拟“潜水艇”浮潜实验。

一、实验原理

潜水艇是靠改变自身重力来实现上浮、悬浮、下沉，潜水艇自重的改变取决于水舱内注水或抽水的多少。当F浮G物时，合力方向竖直向上，物体就上浮；当物体漂浮时，F浮=G物。

二、实验器材

小玻璃瓶（藿香正气液瓶，带橡胶塞），吸管，软胶管，注射器，鱼缸，水。

三、实验步骤

1.取一个小玻璃瓶模拟“潜水艇”，向其中注入2 mL 水，在玻璃瓶口的橡胶塞上打两个小孔，分别插入吸管和针头。将吸管连接软胶管，放入装满水的鱼缸中，如图1所示。此时F浮=G物，模拟“潜水艇”漂浮。

图1 模拟“潜水艇”漂浮

2.将注射器与软胶管相连，用注射器向“潜水艇”中注入4 mL 水，如图2 所示。此时F浮=G物，模拟“潜水艇”悬浮，如图3所示。

图2 向模拟“潜水艇”中注水

图3 模拟“潜水艇”悬浮

3.继续用注射器向“潜水艇”中注入4 mL 水，此时F浮

图4 模拟“潜水艇”下沉

4.用注射器向“潜水艇”中注入空气，如图5 所示。“潜水艇”中压强增大，水舱中的水从针管流出，导致“潜水艇”的重力减小，此时F浮>G物，“潜水艇”上浮，如图6 所示。

图5 向模拟“潜水艇”中注入空气

图6 模拟“潜水艇”上浮

四、实验结论

本实验取材容易，制作简单，现象明显，而且利用生活中的废品，有利于环境保护。通过向用小玻璃瓶制作的“潜水艇”中注水或将水舱中的水排出，改变“潜水艇”的重力，从而实现了模拟“潜水艇”下沉或上浮的功能。

科技知识窗

“中国核潜艇之父”——黄旭华

黄旭华（图/新华社）

黄旭华，中国工程院院士，我国核潜艇研制工程的先驱者。一生致力于中国核潜艇的研究和开发，是中国第一代核动力潜艇研制创始人之一，被誉为“中国核潜艇之父”。

当中国还处于“一穷二白”的时期时，面对国外严密的技术封锁，黄旭华带领团队一路攻克种种技术难关，让茫茫海疆有了中国的“钢铁蛟龙”。