师：同学们，今天我们来学习潜艇模型制作。首先，通过一段视频了解一下潜艇。这几年我国海军实力有很大发展，潜艇是我国最早发展的海洋军事力量，世界各国也都很重视潜艇技术发展，因为潜艇在深海隐蔽性好，对敌人威慑力强。那么潜艇在海洋中是如何自由上浮下潜的呢？我们先来探究一个问题，物体的浮沉和什么因素有关？老师准备了鸡蛋、橡皮泥和小桶，大家猜想一下，把它们放入水中，会上浮还是下沉？来试一试吧。

　　我们先把鸡蛋放入水中，放手，看到鸡蛋下沉了。再把橡皮泥放入水中，放手，也是下沉的。接着把带盖小桶放入水中。

　　师：在刚才的实验中，鸡蛋下沉，橡皮泥下沉，小桶上浮，大家猜对了吗？老师希望改变它们的浮沉状态，让鸡蛋和橡皮泥上浮，小桶下沉，有什么办法做到呢？

　　生：有的同学想到死海中人容易漂浮在水面上，提出往水中加盐，看能否让鸡蛋浮起来。

　　师：好，我们通过实验验证。刚才鸡蛋放入清水下沉，现在往清水中加盐，搅拌均匀。再把鸡蛋放入，看看能不能浮起来。

　　师：看，鸡蛋浮起来了。实验表明加盐搅拌能让鸡蛋浮起来。那么针对橡皮泥，有什么方法让它浮起来呢？

　　生：通过生活经验想到空心物体能浮起来，提出把橡皮泥捏成空心状。

　　师：没错，来试一试。刚才橡皮泥放入水中下沉，现在把它捏成空心状，像包饺子一样包起来，中间是空气，再次放入水中，放手。

　　师：看，橡皮泥浮起来了。又找到一种改变物体浮沉的方法。对于小桶，有什么办法让它沉下去？

　　生：利用逆向思维，提出和橡皮泥相反操作，往小桶中加入重物，让它变成实心小桶。

　　师：用实验验证。刚才小桶放入水中上浮，现在给小桶内部加入一个金属块，盖好，再次放入水中。

　　师：小桶果然下沉了。通过刚才一系列探究，发现改变物体浮沉有多种方法，比如给鸡蛋加盐搅拌，把橡皮泥捏成空心状，给小桶增加重物。思考一下，这些方法背后改变了物体什么因素？

　　生：加盐搅拌改变了物体周围液体种类，捏成空心状改变了物体排开液体的体积，这两种方法增大了物体受到的浮力，当浮力大于重力时，物体上浮；小桶增加重物，使自身变重，当重力大于浮力时，物体下沉。

　　师：这三种方法，哪种能应用到潜艇中改变其浮沉呢？潜艇在海洋中航行，周围液体种类无法改变，第一种方法不行；潜艇形状、体积固定，不能像橡皮泥一样改变排开水的体积，第二种方法也不行。似乎只有第三种可以，真的可以吗？如果可以，该往里面加什么？先来看个小实验。

　　这是潜艇的结构示意图，上面是设备区，最上方凸起是舰桥，舰桥上方有排气孔，排气管连着空气压缩泵，空气压缩泵连着下面的水仓，水仓一侧有排水口，潜艇下方是配重仓，后面是尾舵。这是潜艇横断面示意图，中间是人员设备区，两边是水仓。大家观察这两幅图，思考潜艇是通过什么方法改变浮沉的？

　　生：潜艇是通过改变水舱中水的多少来实现浮沉。

　　师：没错。这是一个塑料球，上方有充气口，底下是排水口。为让实验现象更明显，先在里面加红色的水，充气口和针筒用乳胶管连接。现在把塑料球放进水中，看到塑料球下沉。现在用针筒往里面充气，看到里面红色的水被慢慢排出，塑料球开始上浮。反过来，用针筒把里面空气抽掉，水重新进入塑料球。