制作“迷你小潜艇”

湖北省襄阳五中　马云聪

制作“迷你小潜艇”

湖北省襄阳五中马云聪

在军事上，潜艇被称作神出鬼没的“海底杀手”.它可以在水中下潜、上浮、悬停，也可以长距离地持续航行，出其不意地对水面的敌对目标实施致命打击.

潜艇为什么能自由升潜呢？原来，这跟我们学的浮力与压强的知识有关.根据阿基米德原理可知，浸在液体中的物体会受到液体对它浮力的作用，浮力的大小等于物体所排开液体的重力.当物体的重力大于浮力时它就会下沉；小于浮力时就会上浮；等于浮力时就会悬浮在液体中或漂浮在液面上.潜艇有若干个蓄水舱，当潜艇要下潜时，就往蓄水舱中注水，使潜艇质量超过它的排水量，潜艇就逐渐下潜；当潜艇要上浮时，就把蓄水舱中的水向外排，使潜艇质量小于它的排水量，潜艇就逐渐上浮.简单地说，潜艇是通过改变自身重力实现浮沉的.

下面，我们就来制作一艘“迷你小潜艇”，揭开潜水艇升潜的奥秘吧！

制作器材：有盖子的大雪碧瓶、开口的眼药水小瓶、水槽、螺母、滴管、水若干.

制作方法：

1.先将水槽中盛些水，为调试“小潜艇”的悬浮备用.

2.将眼药水小瓶中装一些水，并将螺母套在小瓶的瓶口，作为模拟小潜艇.通过滴管增减小瓶中水的多少，使小瓶刚好倒立在盛水的水槽中.注意，要保证小瓶的底部有一部分露出水面之外.

3.向空雪碧瓶中倒入大半瓶水，把装水的小瓶倒立放进雪碧瓶中，让它悬浮于水面，拧紧雪碧瓶盖子，“迷你小潜艇”就做成了.

4.用手轻轻地挤压雪碧瓶，再轻轻地放手，你就可以观察到眼药水小瓶像小潜艇一样自由地沉浮.（制作效果如右图所示）

在这个小实验中，雪碧瓶内的水相当于海洋，小瓶就像“小潜艇”，螺母可以起到稳定小瓶重心的作用.装水的小瓶受到的浮力可以使自身悬浮于水中.当你挤压扁雪碧瓶时，雪碧瓶内压强增大，大瓶内的水被空气压入小瓶中，小瓶重力增大，就会下沉；当你松手后，雪碧瓶内压强减小，小瓶内的一部分水又流出，小瓶重力减小，又向上浮起.通过这种简单方便的操作，还能够让我们体会到：一定质量的气体，当体积减小时压强越大，当体积增大时压强越小.

目前，世界上最先进的潜艇可以潜深1000米，采用了综合声呐、卫星GPS导航等先进技术.我国的核潜艇技术也处于世界领先地位，各种类型的潜艇像一群忠诚的卫士，时刻保卫着我国的海洋国土.