Auto-Siphon 虹吸管的游戲相信很多人都在很小的時候就玩過了:把一杯水放在高處,拿一根塑料軟管,一頭浸入水中,另一頭放在低處,用嘴吸一下,水就會通過管子源源不斷地流到低處。 但是這個趣味科學小實驗的玩法卻不一樣哦!我們只要把一根管子插進水杯里,不用靠嘴吸,杯子里的水就會自動流出來!所以叫做“自動虹吸管”!不信?那就跟著我們自己動手做一個,試驗一下吧! 這個實驗需要的材料: 一根塑料軟管(可以在賣金魚、魚缸的地方買到),一段略微粗一些的鐵絲(可以在五金店、雜貨店買到),一卷膠帶(可以用文具店里出售的透明膠帶)。 ![]() 實驗步驟: 1、把鐵絲彎成下圖中的形狀,類似"M",但是左邊下端要長,高點要略高; ![]() 2、用膠帶把塑料軟管綁在鐵絲上,鐵絲的用途就是固定軟管的形狀; ![]() 3、把形狀固定好的軟管放入裝滿水的容器中,只留最左端那根最長的管子在外面; ![]() 4、你會驚奇地發現,容器里的水源源不斷地順著管子流了出來! ![]() 原理解釋: 不用說,這個實驗主要利用的是虹吸效應。 有趣的地方在于,不用嘴吸一下,虹吸效應是怎樣開始的呢? 請看下面的原理圖: ![]() 黑色的框框表示容器,容器里裝滿了水,最上的紅色細線代表水平面,藍色的管子代表自動虹吸管。 一開始要把管子1和2完全浸入水里。當水位剛好越過A點時,水就會通過管子1、2進入管子3。根據連通器的原理,管子3里的水位高度等于A點高度,但無論如何也不能超過B點,就是說不會形成虹吸效應。這是根據一般的分析方法得出的結論。 但是問題在于,當水經過管子1進入管子2和3的時候,水里會混進一些空氣。這些空氣是管子中原來就有的,當軟管比較細的時候,就容易產生氣泡。大家都用過類似經驗,向細的軟管里灌水,要完全趕走氣泡不是一件容易的事情。而我們之所以把管子設計成這個奇怪的形狀,目的就是要生成氣泡。 這樣管子3里就有很多夾雜著氣泡的水柱,混合物的密度降低了,產生的壓強也低了。根據連通器的原理,3里面的水柱必須比管子1和2里的高,才能產生達到平衡的壓強。這樣一來,3里的水柱就有可能高過B點,進入管子4。 進入管子4的水柱在重力作用下一直向下,直至產生足夠的吸力,開始虹吸效應,把容器里的水源源不斷地吸出來。 說了這么多,不知道你理解了沒有?有疑問的話,不妨先動手試試,然后在回頭看看理論分析,說不定就恍然大悟了。“我愛制作網”的格言是“愛動腦,更愛動手”,有時候動手試試,比坐在那里想到腦瓜仁兒疼要有用得多! |
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