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自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗

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自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗
本實驗所需的材料很少,只要有一個橡膠塞、兩根玻璃管和兩根橡膠管就夠了,這些東西在化學實驗室都不難找到。製作方法也很簡單,具體請參考《演示大氣壓強存在的實驗裝置》中的製作方法。

如果暫時不想做實驗裝置也沒關係,您可以先看看後面幾頁的實驗製作視頻,請您先做個探究迷,等您有興趣了再做實驗裝置也不遲。

在橡皮塞中插入玻璃管,在插入玻璃管時請小心,以避免弄傷手。另外,每種實驗方法中兩根玻璃管插入的深淺都可能有所不同,請網友們在實驗前仔細觀察我們提供的每個實驗的錄像及插圖。

下面這段實驗視頻是本系列的實驗方法之一――自動變扁的飲料瓶:

視頻中的現象是不是挺奇怪,當用手捏住短橡膠管後,隨着長管中水的流出,飲料瓶怎麼就會自動變扁了呢?如果你能説出其中的奧祕,那不妨與我們的廣大探究迷共同分享你的快樂!>>>分享實驗探究的快樂

如果您還不太清楚原因,那就請您繼續觀看下面這段實驗視頻(飲料瓶如何復原):

把捏住的短橡膠管一鬆,瓶中就冒出了大量的氣泡,飲料瓶也就恢復原狀了。現在您是否會有一些新的想法?請加入我們的討論吧!>>>加入討論

不知觀看錄像時您是否注意到,有一根橡膠管很長,這又是為什麼?如果不做那麼長,飲料瓶會自動變扁嗎?請結合下圖仔細觀察:

自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第2張


紅色的噴泉是不是很漂亮?可水是怎麼從下面的飲料瓶中自動噴射到上面的飲料瓶中去的呢?

自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第3張

友情提示:

1、要做好這個實驗可別忘了把與短橡膠管相連的玻璃管用酒精噴燈加熱後縮小口子以便作為噴水孔。(如果不縮小口子,噴泉還能噴那麼高嗎?)

2、最好選一個硬度較大的飲料瓶。(這是為什麼?若選用硬度較小的飲料瓶,又會出現什麼現象呢?)


下面是木子媽媽帶領小朋友做的實驗過程和圖片:

舒化奶從北面廚房拿出來特別涼。一般我都是燒好開水,把奶放到塑料飯盒裏,用開水澆泡着,等木子起牀喝就不冰涼了。

昨天有一盒舒化奶沒喝完,剩的倒不是很多,但咱不是本着勤儉節約的方針嗎,想先熱這個吧,不夠喝,再熱一盒。

於是我把舒化奶平躺着放到飯盒裏,正好吸管彎曲朝上,這樣奶也流不出來。我開始往盒子上澆熱水,突然吸管那咕咕地往出冒奶。嚇我一跳,急忙把奶盒立起來,想這樣應該就沒事了,因為飯盒裏是熱水,我又再加着熱水,奶盒明顯變鼓,奶又出來了!我有些手忙腳亂,急忙把奶盒拿出來,還大聲喊着:木子快來看呀,熱脹冷縮呀,奶出來了!

木子自己穿上衣服跑過來,看着地上好幾攤奶,木子爸在那邊接一句:再實驗你就別喝了,都淌地上了!

我説要是沒口就不會出來了,木子爸説:那就該爆炸了!我想想也是,又想,不對,我整盒奶也這樣熱過,也沒爆炸呀!塑料袋的奶不少人不也這樣用開水加熱嗎!

我説盒裏邊裝水試試應該也行。木子開始吃飯,把那盒剩的奶喝完,我拿過奶盒開始從插吸管的小口那往裏邊灌水。感覺差不多了,就又用電水壺燒點熱水,然後把奶盒插上吸管放到飯盒裏,我開始往奶盒上澆水。

奇蹟又出現了!奶盒裏的水從吸管往出湧。木子興奮地看着。

我説這就是熱脹冷縮原理。盒子裏的水一受熱,就膨脹,就從管上擠出來了。

後來想想不對呀,應該是空氣受熱體積發生膨脹,這裏既有熱脹冷縮原理還有大氣壓原理。

急忙糾正,因為盒子裏空氣受熱膨脹(主要是空氣體積膨脹,不是水的原因),壓力加大,就把水壓進吸管裏出來了。

現在想想為什麼整盒奶,用熱水加熱又沒有地方出奶,而奶盒卻沒爆炸,是因為裏邊沒有空氣!液體熱脹冷縮體積變化不是很大。

不過自己也夠懸的,什麼也不想,就直接用開水加熱,萬一出現爆炸現象呢!以後可得小心,做之前要想清楚是否有危險等。

看起來很深奧的科學知識,原來就在身邊呀!就看我們是否去積極發現。這樣學習科學知識孩子感興趣容易理解和接受。

記得去年暑假我還給木子做了一個手工,就是關於大氣壓原理的,帶到學校,不知讓哪個同學給拿走了。下邊是留下的照片,但不是那個瓶子,第一次做的比較粗糙,帶學校的那個好。

自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第4張
木子不會用勁,腮幫子鼓那麼高,也沒吹進去多少氣。如果吹好了,水會像噴泉一樣往上湧。水柱會很高。
自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第5張
要是透明的飲料瓶更好,可以看到內部情況。
自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第6張
弄了一臉的水
自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第7張
自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第8張

因為出水的吸管是直的,水出來弄得木子臉上手上都是,當時沒有別的吸管,隨便找的。

帶學校那個瓶子上用的吸管都是是彎曲的,這樣水就會從旁邊出來。但就沒有了噴泉的效果。



熱漲冷縮小實驗:

實驗材料:紙包裝的那種長方體飲料盒,一隻吸管。

實驗操作:裏邊裝一些水,然後把吸管從眼那插進去(不要太鬆,如果空隙明顯實驗會不成功的),最好把盒子放到一個小盆裏,免得水流到地方。用剛燒開的水澆那個飲料盒,你會看到水從吸管那冒出來。注意別用玻璃瓶試,以免發生爆裂。

科學原理:飲料盒裏的空氣受熱膨脹壓力變大,把水壓到吸管裏出來了。

自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第9張

自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第10張


大氣壓小實驗:

實驗材料:飲料瓶、吸管

實驗操作:首先,往塑料瓶子裏裝3/4的水(我大概裝了多半瓶,不用特別精確),將兩根吸管分別從瓶蓋穿過插入瓶中,一根吸管插入水面,一根不要碰到水。注意吸管穿過瓶蓋的位置要密封好,不要留下空隙。(我是用燒紅的自行車輻條穿透塑料瓶蓋的。)用力吹那根沒有接觸水的吸管,水就像噴泉一樣從令一根吸管中噴出來。

這樣,一個簡易噴泉製成了。如果兩根吸管都用一邊彎曲的那種,那嗎噴泉就不是發散的狀態了。最後一根用頭彎曲的,一根用直的吸管。然後吹那根彎曲的吸管。當然這根吸管就不要碰到水面呀!

科學原理:吹氣後,瓶內水面氣壓增高,水被擠入另一根吸管,從另一根吸管中噴出來了。

自動變扁的飲料瓶和飲料瓶裏的噴泉物理小實驗 第11張



(裝置原創:劉劍鋒;圖文製作:劉劍鋒、陳銀花)