材料准备

瓶子里装水倒扣水面

堵住小瓶子的瓶口

快速地将小瓶子转移到装满水的瓶子

完成的“潜水艇”

有些物体放在水中会沉，如石头、铁块等。有些物体放在水中会浮，如泡沫塑料、木块等。还有些物体在水中既可以沉又可以浮，如“潜水艇”。手指慢慢用力按压，手指轻轻一按，大瓶子的“潜水艇”就会“听话”地往下沉；松开手指，它就会“乖巧”地往上浮。

今天，松山湖中小学科学老师、东莞市莫春荣名师工作室成员张国华老师给我们带来“潜水艇”实验，利用简单的材料，就可以在家里操作完成。一起来看看吧！

材料准备

透明的瓶子1个（装满水）、小瓶子1个（如口服液）、一个大容器（装适量的水）。

实验步骤

第一步：往小瓶子里装适量的水倒扣在水面上，使小瓶子漂浮在水面上，小瓶子底部与水面保持齐平。操作过程中，如出现小瓶子沉底或漂浮高度过高的情况，可以尝试通过减少或增加小瓶子里的水量进行调控。

第二步：打开装满水的瓶子；然后把小瓶子从容器中取出，注意在取出的过程中用手指堵住小瓶子的瓶口，不让小瓶子里面的水流出；将小瓶子取出后，快速地将其转移到装满水的瓶子里，这一过程中注意小瓶子的瓶口朝向大瓶子的底部；然后拧上盖子，保证大瓶子处于密封状态。这样，一个“潜水艇”就做好了。

第三步：开始进行潜水实验。单手紧握大瓶子，手指慢慢用力按压，手指轻轻一按，大瓶子的“潜水艇”就会“听话”地往下沉；松开手指，它就会“乖巧”地往上浮。我们发现，当用力按压的时候，将瓶体中的空气压缩，水被压入“潜水艇”中，“潜水艇”里的水会慢慢变多，重量会变大，受到的重力大于浮力，就会出现下沉现象；而当松开手指的时候，“潜水艇”里面的水会慢慢减少，重量变轻，就会出现上浮现象。

实验原理

根据帕斯卡定律，当挤压瓶子时，瓶中的空气被压缩，将压强传递给水，水被压入瓶中，将瓶中的空气压缩，这时浮沉子里进入一些水，排水体积不变，所受的重力大于它受到的浮力，于是向下沉。现实中真正的潜水艇也是通过调节浮力舱中的空气体积从而实现潜水或上浮的。

拓展延伸

潜水艇工作原理和浮沉子一样，是基于“浮性定律”（或阿基米德定律）。任何物体在液体中都会受到浮力的作用，浮力的大小等于物体本身所排开液体的重量。当物体的重量大于浮力时它就会下沉；小于浮力时就会上浮；等于浮力时就会悬停在液体中，这两个力大小相等，但方向正好相反。

潜艇在水中时，这两种力也都会作用在潜艇上。如上所述，潜艇本身的重量叫做重力，潜艇入水部分所排开海水的重量叫做浮力，要使潜艇下潜只要使它的重量大于它的浮力就行了，那么怎样增加潜艇的重量呢？

在潜艇上都设有压载水舱，只要往空的压载水舱里注水，潜艇就变重了，这时潜艇的重量就会大于它排开水的重量（即大于浮力），潜艇就逐渐下潜。

当潜艇正常上浮时，用高压空气分步骤把压载水舱里的水挤出去，使之充满了空气，使潜艇在水下的重量减轻了，当潜艇的重量小于它同体积的水的重量时（即小于浮力时），潜艇就会上浮，直至浮出水面。