让孩子像科学家一样思考,像工程师一样解决问题
文:科学奶爸 | 视频:科学奶爸
BGM:Mark Pride - River Flows In You
小朋友及大朋友们,晚上好!又到了今天的【科学大发现】时间了,我们的口号是“小实验大科学”。现在,你们准备好和我一起探索神秘的科学世界了吗?让我们变身科学小侦探,开启今天的科学任务吧!
往还记得之前的饮料机吗?该饮料机是利用了大气压原理。今天,我们不妨利用大气压原理制作另一种更简易且更好用的饮水机,并探究其背后的原理~
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【今日任务】
制作简易饮水机并探寻其背后的原理。
【实验目标】
激发孩子好奇心,培养科学思维方法。
实验所需材料
塑料瓶1个、瓶盖1个、小水缸1个、吸管2根
美工刀1把、热熔胶枪1把
实验操作步骤
1. 在瓶身靠近底部位置钻个小孔并用热熔胶固定密封,同时在瓶盖上钻个小孔,让吸管透过小孔。
2.往塑料瓶中灌满水,并盖住瓶盖。先让竖直吸管底部位置低于水平吸管,观察水流情况。
3.让竖直吸管底部位置与水平吸管平齐,观察水流情况。
4.让竖直吸管底部位置高于水平吸管,观察水流情况。然后,改变竖直吸管的高低位置,观察水流变化。
现象及原理分析
通过上面的实验我们发现,当竖直吸管口底部位置低于水平吸管位置或与之平齐时,水平吸管不会流出水;当其位置高于水平吸管时,水平吸管开始流出水,且位置越高水流越远。
对于塑料瓶中的水而言,同一深度的水所受压强相同
。当竖直吸管底部位置刚好与水平吸管的上表面边缘位置平齐时,水平吸管处的水所受压强和竖直吸管的底部吸管口所受压强相等。
由于两根吸管均与外界大气相通,该位置的压强等于大气压强
,因此内外压力差为0,水不会流出来。当竖直吸管的底部吸管口位置低于水平吸管时,竖直吸管内的液面刚好与水平吸管平齐,内外压力差为0,所以水不会流出来。当其位置高于水平吸管后,竖直吸管的底部吸管口处的压强等于大气压,
此时由于水柱自身重力产生压强
,因此可知水平吸管处的压强大于大气压,于是水开始流出来,且水柱越高,压强越大,水流越远。
实验注意事项
瓶盖与吸管接合处不宜过紧或过松,太紧了不适合操作,太松了会漏气使实验失败。美工刀属于利器,操作时谨防割扎伤。
实验过程中需大人全程陪伴,不能让孩子单独操作,确保安全。
免责申明:科学实验含一定的操作风险,请家长陪同孩子严格按照实验步骤操作并仔细留意本实验注意事项,实验过程中发生的任何安全事故,与魔力科学小实验公众号无关
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