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      自制“潛水艇”

      2021-09-28 11:43:20重慶市雙福育才中學校陳煜培余茂竹李建
      發(fā)明與創(chuàng)新 2021年36期
      關(guān)鍵詞:黃旭華潛水艇膠管

      重慶市雙福育才中學校 陳煜培 余茂竹 李建

      潛水艇能在海下自由浮沉和潛行,在軍事、科學探索、搜索救援等領(lǐng)域有著非常重要的作用。你有沒有想過,潛水艇是怎樣工作的呢?

      利用小玻璃瓶、注射器、吸管、魚缸等簡單易得的家庭用具,我們就可以自制一艘“潛水艇”,模擬“潛水艇”浮潛實驗。

      一、實驗原理

      潛水艇是靠改變自身重力來實現(xiàn)上浮、懸浮、下沉,潛水艇自重的改變?nèi)Q于水艙內(nèi)注水或抽水的多少。當F浮G物時,合力方向豎直向上,物體就上浮;當物體漂浮時,F(xiàn)浮=G物。

      二、實驗器材

      小玻璃瓶(藿香正氣液瓶,帶橡膠塞),吸管,軟膠管,注射器,魚缸,水。

      三、實驗步驟

      1.取一個小玻璃瓶模擬“潛水艇”,向其中注入2 mL 水,在玻璃瓶口的橡膠塞上打兩個小孔,分別插入吸管和針頭。將吸管連接軟膠管,放入裝滿水的魚缸中,如圖1所示。此時F浮=G物,模擬“潛水艇”漂浮。

      圖1 模擬“潛水艇”漂浮

      2.將注射器與軟膠管相連,用注射器向“潛水艇”中注入4 mL 水,如圖2 所示。此時F浮=G物,模擬“潛水艇”懸浮,如圖3所示。

      圖2 向模擬“潛水艇”中注水

      圖3 模擬“潛水艇”懸浮

      3.繼續(xù)用注射器向“潛水艇”中注入4 mL 水,此時F浮

      圖4 模擬“潛水艇”下沉

      4.用注射器向“潛水艇”中注入空氣,如圖5 所示?!皾撍А敝袎簭娫龃螅撝械乃畯尼樄芰鞒?,導致“潛水艇”的重力減小,此時F浮>G物,“潛水艇”上浮,如圖6 所示。

      圖5 向模擬“潛水艇”中注入空氣

      圖6 模擬“潛水艇”上浮

      四、實驗結(jié)論

      本實驗取材容易,制作簡單,現(xiàn)象明顯,而且利用生活中的廢品,有利于環(huán)境保護。通過向用小玻璃瓶制作的“潛水艇”中注水或?qū)⑺撝械乃懦?,改變“潛水艇”的重力,從而實現(xiàn)了模擬“潛水艇”下沉或上浮的功能。

      科技知識窗

      “中國核潛艇之父”——黃旭華

      黃旭華(圖/新華社)

      黃旭華,中國工程院院士,我國核潛艇研制工程的先驅(qū)者。一生致力于中國核潛艇的研究和開發(fā),是中國第一代核動力潛艇研制創(chuàng)始人之一,被譽為“中國核潛艇之父”。

      當中國還處于“一窮二白”的時期時,面對國外嚴密的技術(shù)封鎖,黃旭華帶領(lǐng)團隊一路攻克種種技術(shù)難關(guān),讓茫茫海疆有了中國的“鋼鐵蛟龍”。

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