校園科技節(jié)舉行自制潛水器項(xiàng)目比賽。圖甲為某項(xiàng)目化小組設(shè)計(jì)的潛水器模型，其材質(zhì)為硬質(zhì)塑料瓶，塑料瓶厚度不計(jì)。內(nèi)部由工作艙和水艙構(gòu)成，兩個(gè)艙之間密封不連通，注射器與水艙通過(guò)塑料軟管相連，移動(dòng)注射器活塞改變水艙中的空氣體積從而改變水量，實(shí)現(xiàn)潛水艇的沉浮。設(shè)計(jì)要求：
?
（1）潛水器可以在水中實(shí)現(xiàn)上浮、懸浮、下沉三個(gè)模式相互切換。
（2）為保證潛水艇正常工作，應(yīng)盡可能提高工作艙的體積。
①如圖甲位置，向外拉動(dòng)注射器活塞，則潛水器將
下沉
下沉
（選填“上浮”或“下沉”）。
②已知該小組同學(xué)采用的材料總質(zhì)量為0.5千克，體積為800厘米3。他們?cè)O(shè)計(jì)了四種方案的工作艙和水艙的體積，如表格所示。請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過(guò)計(jì)算選擇最合適的方案。（g取10N/kg）
| 方案 |
工作艙體積/厘米3 |
水艙體積/厘米3 |
| 1 |
550 |
250 |
| 2 |
500 |
300 |
| 3 |
480 |
320 |
| 4 |
450 |
350 |
③圖乙為潛水器的橫截面示意圖。某次潛水器沉浮測(cè)試過(guò)程中，潛水器經(jīng)過(guò)的幾個(gè)位置如圖丙，O點(diǎn)開始向水艙內(nèi)注水，潛水器開始下沉；A點(diǎn)向外排盡水艙中的水；B點(diǎn)潛水艇頂端恰好到達(dá)水面；C點(diǎn)潛水器弧形部分恰好露出水面；D點(diǎn)為潛水器最后停在水面的位置。請(qǐng)?jiān)趫D丁中畫出潛水器上浮過(guò)程中浮力隨上升位置變化的曲線。
