2024年6月5日发(作者：瓮阑)
玩转科学
为提高青少年的动手能力，使其通过做实验感受物理世界的奇妙，从2021年9
月刊起，《发明与创新·初中生》与重庆市双福育才中学校生活物理创新实验室合作，
开设专栏，分享趣味生活物理实验。
生活物理创新实验室成立于2016年9月，由重庆市物理名师李鸿老师带领重
庆市双福育才中学校初中物理骨干教师团队创建。现由生活物理工作室、趣味物理
实验室、学生科技制作室、创新实验研发室构成，是全国物理科学方法教育研究基地、
中小学创新创造教育燎原计划“创新教育基地”、全国物理名师工作室联盟成员单位。
自制“潜水艇”
◎
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
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。
方向竖直向下，物体就下沉；当
F
浮
=
G
物
时，
合力为零，此时物体悬浮；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
。
F
浮
<
G
物
时，合力
图1 模拟“潜
水艇”漂浮
图2 向模拟“潜
水艇”中注水
图3 模拟“潜
水艇”悬浮
30
发明与创新·初中生
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2021年9月
玩转科学
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。
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。
3.继续用注射器向“潜水艇”中注入
4 mL水，此时
F
浮
<
G
物
，“潜水艇”下沉，
如图4所示。
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。
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。
图4 模拟“潜
水艇”下沉
图5 向模拟“潜
水艇”中注入空气
图6 模拟“潜
水艇”上浮
科技知识窗
“中国核潜艇之父”——黄旭华
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
黄旭华（图/新华社）
疆有了中国的“钢铁蛟龙”。
（栏目编辑 田春忆）
31
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为提高青少年的动手能力，使其通过做实验感受物理世界的奇妙，从2021年9
月刊起，《发明与创新·初中生》与重庆市双福育才中学校生活物理创新实验室合作，
开设专栏，分享趣味生活物理实验。
生活物理创新实验室成立于2016年9月，由重庆市物理名师李鸿老师带领重
庆市双福育才中学校初中物理骨干教师团队创建。现由生活物理工作室、趣味物理
实验室、学生科技制作室、创新实验研发室构成，是全国物理科学方法教育研究基地、
中小学创新创造教育燎原计划“创新教育基地”、全国物理名师工作室联盟成员单位。
自制“潜水艇”
◎
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
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。
方向竖直向下，物体就下沉；当
F
浮
=
G
物
时，
合力为零，此时物体悬浮；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
。
F
浮
<
G
物
时，合力
图1 模拟“潜
水艇”漂浮
图2 向模拟“潜
水艇”中注水
图3 模拟“潜
水艇”悬浮
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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。
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。
3.继续用注射器向“潜水艇”中注入
4 mL水，此时
F
浮
<
G
物
，“潜水艇”下沉，
如图4所示。
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。
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。
图4 模拟“潜
水艇”下沉
图5 向模拟“潜
水艇”中注入空气
图6 模拟“潜
水艇”上浮
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“中国核潜艇之父”——黄旭华
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
黄旭华（图/新华社）
疆有了中国的“钢铁蛟龙”。
（栏目编辑 田春忆）
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