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[今日任务]探索虹吸现象的科学原理。
【问题分析]将液体充满一根倒∪形吸管后,水杯内的液体会持续通过吸管从位置更低的吸管口流出,由于没有施加人为外力作用,初步判断与液体及大气压强有关。我们通过一组实验来进一步探索分析。
【课程目标]培养孩子发现、分析、解决问题的能力。
实验所需材料
塑料水杯 10个、折叠塑料吸管 3根、食用色素3支、502 胶水、剪刀1把。
实验操作步骤
1、用剪刀分别在3个塑料杯中间部位戳个小孔。
2、将吸管较短的一端插入小孔,使吸管口贴近塑料杯底。
3、往小孔与塑料吸管相接的部位,滴1到2 滴502 胶水,风干2分钟,确保密封。
4、将水杯依次叠加成一个梯形,并将带有吸管的水杯放在每堆水杯最高位置,同时将吸管的下出水口放置于前一个水杯中用于接水。
5、分别往带有吸管的水杯各滴入1滴食用色素,并往该水杯倒入少量清水,确保液面低于小孔位置。
6、往最高处的水杯中倒入清水,确保液面高于小孔位置,然后观察各个水杯中的水的流动情况。
现象及原理分析
通过上面的实验我们发现,当水杯液面持续升高但不超过小孔位置时,杯中吸管内的液面始终与杯中液面保持平齐。当水杯液面高于小孔位置后,水开始从吸管的最高处往另一端流出,并且当水杯中的液面低于小孔位置后,吸管中的水依然持续往另一端流出,直到杯中吸管底端与液面平齐才停止。最终,3个杯中的水汇集到最下端的杯子。虹吸的实质是因为液体压强和大气压强而产生。因为h1p2-pgh2,那么在A左端的压强就大于A右端的的压强,在大气压和液体压强的共同作用下,水朝一个方向移动。
实验注意事项
谨防 502胶水粘住皮肤、剪刀戳伤手指。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。
今日互动及思维创新
你能举例生活中的虹吸现象吗?