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王颢:自制希罗喷泉

今天教大家制作希罗喷泉,希罗是古罗马数学家,曾发明汽转球,是文献记载以来的第一部蒸汽机。他还发明了自动售卖机,也就是今天的自动售货机。此外还有蒸汽风琴和注射器。今天的喷泉可能跟希罗有关,我没有查到为什么叫希罗喷泉,无法判断。

一、实验材料

自制希罗喷泉1

三个空的矿泉水瓶;三根胶管,水族馆用的胶管比较好用,实在不行就用饮料吸管,硬些的。长度分别为20、30、40厘米。少量胶水。

工具:电钻(能钻小孔也行),钻头直径要和胶管外径差不多,一把剪刀。

二、实验步骤

第一步:首先我们来制作喷泉的贮水池,用剪刀将其中一个瓶子剪成图片中的形状。

第二步:接下来就是钻孔了,每个瓶盖都要钻两个小孔,注意安全,叫小朋友站远点。

最好先钻一个瓶盖,这样如果不对还可以修正,不然全用完了就没有瓶盖了。

第三步:然后将第一个钻好的瓶盖倒扣在第二个瓶子的瓶盖上,透过第一个瓶盖钻好的孔去加工第二个瓶盖,这样就可以保证所有的瓶盖钻孔的位置都是一致的。使用同样的方法处理第三个瓶盖。

自制希罗喷泉8

第四步:零件都加工好了,我们来装配它吧。示意图如上,相信大家都很容易看懂。
注意事项:

  • 保证所有的接口处都要保证是密闭的;
  • 一号管20厘米,二号管30厘米,三号管40厘米;
  • 使用胶水封闭管子与瓶盖的接口处;
  • 请确保胶管都处在适当的高度,参考装配图。

自制希罗喷泉7

一切组装完毕,我们来启动喷泉吧。现将中间的瓶子取下来,装满水,然后拧紧瓶盖。将整个装置如装配图一样放好,轻轻的倒一杯水到注水池里面去吧,看看会有什么奇迹发生。

注意:在装第二个瓶子时,需要有个技巧,可以先把三号瓶,也就是最下面的那个瓶子的瓶盖拧下来,然后把整个装置倒过来,把一号瓶拧上,这样可以倒水进二号瓶,否则不好往二号瓶倒水,这是我想出来的,你们也可以想想。等二号瓶水装满了,再把三号瓶拧上,最后把一号瓶拧上。

三、实验原理

当一号瓶装上水后,水有重力,会顺着三号管流入三号瓶。由于三号瓶原来瓶子里都是空气,当流入水后,就压缩空气,空气顺着一号管进入二号瓶,这样又压缩二号瓶的水。二号瓶的水没有其它去处,就顺着二号管喷出,就像喷泉一样。当一号瓶的水流完了,还可以加水,继续产生喷泉。直到二号瓶的水喷完为止。

这个制作应用了大气压力原理,具体可以搜索大气压力和压力差相关知识。

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