2021年潜水艇与浮沉子

潜水艇与浮沉子

欧阳光明（2021.03.07）

简介

潜水艇靠改变自身重量来实现上浮下潜，当潜艇要下潜时就往蓄水舱中注水，使潜艇重量增加超过它的排水量，潜艇就下潜。本实验用吸管、回形针和塑料瓶来制作小潜艇，同时，通过调整不同的吸管长度与不同的实验器具，实现不同的沉浮效果。总而言之，就是采用不同的方法制作浮沉子，以模拟潜艇的工作原理。

警示

实验中会用到剪刀，以防划伤。

实验中会用到玻璃制品，需要小朋友们轻拿轻放。

实验中会用到漆包线，当心扎手。

演示

1制作完成的浮沉子系统1个

器具

2矿泉水瓶20个3小型胶头滴管10对4烧杯10个5剪刀10把6弯折好的打捞用细铁丝10个7火柴梗10个8小玻璃药瓶10个

耗材

9吸管20根10回形针20个11漆包线若干

目录

ME-1

5min

浮力的感知实学生感知到空气的多少对于浮力的影响。

ME-2

10min

体会浮沉子利用现成的小型胶头滴管或者小玻璃药瓶实现浮沉子的效果。

ME-3 20min 自制吸管浮沉

子

利用吸管和回形针制作自己的浮沉子。

ME-4 20min 自制火柴浮沉

子

利用火柴与漆包线制作异型浮沉子。

0 min：点评报告【时长8分钟】

老师先点评一下你们的实验报告。

这是某某的实验报告，某某地方做的非常好！大家可以传看一

下。

【教师先点评，然后再传看】

【教师点评完，也可以让学生点评别人的实验报告有什么优点】

你们的实验记录和报告交回来后，都会有相应的猫币积分，而积

分到期末是可以兑换小礼物的！希望大家每次都可以写哦！如果

不写，老师不会批评你们，但是损失了和大家交流的机会，而且

又损失了积分和礼物，那可是非常可惜的。

8 min：纪律宣讲【时长2分钟】

大家安静一下。我们就要开始我们今天的实验了。在实验开始

前，老师要再次强调量子猫的实验纪律：停。老师说“停”的时

候，你们要立即停止，放下手里的东西，抬头看着老师，而不管

你当时正在做什么。听清楚了吗？（学生：听清楚了！）

如果有不听从老师命令的，老师会给予一次警告，第二次就需要

请离实验室。

【请教师严格执行实验室纪律】

大家愿不愿意遵守量子猫的实验室纪律呢？（学生：愿意！）

纪律宣讲原则：从复习阶段的活跃转到严谨实验阶段，强化纪

律，保障安全。

10 min：实验导入【时长5分钟】

今天我们要做一个潜水艇。大家都知道宇宙浩渺无际，遨游太空

探索宇宙的奥秘是人类自古以来梦寐以求的美好愿望。无论路途

多么遥远。无论征程多么凶险，人类却锲而不舍地要挣脱地球的

引力，亲身去投入到太空拥抱，但是小朋友们是不知道几万米下

的深海是什么样的呢？

【如果有人说知道，就让他们发言描述】

你们知道海洋到底有多大吗？

地球的表面70.8%被海水覆盖，其中超过2000米的深海区占海洋

面积的84%,并且深海几乎就是漆黑一团，再加上巨大的压力和低

温，生物很难在此生存。但是那里还是生活着形形色色的生物

（/show/1259.html）。

我们要探索这片无尽的海域，需要借助潜水器材，今天，咱就做

一个简易潜水艇。

【演示浮沉子】

这种简易潜水艇咱们又叫他浮沉子，制作起来非常简单，每个小

朋友都可以制作。

可是我们今天要做的这个浮沉子呢，我们可以很容易就控制他的

上浮还有下潜的。到时候我们用手捏瓶子就可以实现它的上浮还

有下潜。

【板书——浮沉子】

咱们要制作浮沉子首先要了解浮力是怎么回事，有小朋友知道物

体为什么会浮起来呢？

【如果有人说知道，就让他们发言描述】

好的，大家都很聪明，大家想不想探索浮力的奥秘，跟老师一起

做一个小潜艇来探索深海呢？

【学生：想！】

【教师一定要有热情，激发学生强烈做实验的冲动】

15 min：ME-1——浮力的感知【时长5分钟】ME-1导入

既然要做浮沉子，就要知道到底沉与浮究竟是怎么回事，所以，

我们要用小药瓶来感知浮力的大小。

ME-1任务

根据小药瓶倒扣放入水中所留空气的多少，使学生感受到空气

泡大小对小药瓶浮力的影响

ME-1讨论

药瓶放入的姿势对于浮力是否有影响？

药瓶是空心的物体，那么实心的物体也会浮起来吗？

ME-1操作

【注意安全】【注意观察】【注意记录】

【教师要做协调：让做得好的孩子深入做，做细致。实在做得没

啥做的孩子，要鼓励他们帮助别人，做教师的小助手】

ME-1引导

可以用其他的东西代替药瓶吗？

a）可以将装水的烧杯放入更大的盆内

b）可以将面前的吸管捆成一捆放入烧杯内，根据吸管数目不同改变浮力

c）可以有把面前的胶头滴管放入烧杯内

ME-1完善

请大家牢记刚才浮力什么时候大什么时候小，这么去改变。

【注意安全】【注意观察】【注意记录】

【教师要做协调：让做得好的孩子深入做，做细致。实在做得没

啥做的孩子，要鼓励他们帮助别人，做教师的小助手】

ME-1发散（Thought Experiment）

1.1人类是如何利用浮力的？

【轮船，抽水马桶，救生衣】

1.2水有浮力，空气是否也是有浮力？

【气球就是利用空气浮力制作出来的】

20 min：ME-2——体会浮沉子【时长10分钟】

ME-2导入

大家是不是感觉浮力很神奇呢？

那我们现在就用水瓶来实现浮沉子的下沉。

ME-2任务

加入水瓶，以实现下沉的现象。

摸索出使不同的物体实现浮沉子的方法

ME-2讨论

1-药瓶或者胶头滴管如何摆放？

2-药瓶或者胶头滴管内留多少水才能成功？

ME-2操作

【注意安全】【注意观察】【注意记录】

【教师要做协调：让做得好的孩子深入做，做细致。实在做得没

啥做的孩子，要鼓励他们帮助别人，做教师的小助手】

ME-2引导

1-药瓶或者胶头滴管如何摆放？

a）先尝试正着放入水瓶

b）尝试倒扣进入水瓶

2-药瓶或者胶头滴管内留多少水才能成功？