小玩童科技小实验—流体力学现象虹吸与喷泉

一辆车没有油，一辆车有油，想把有油车的油分给没有油车，怎么办呢？总不能把车掀翻，把油倒出来吧。虹吸现象就可以显出它的作用了。这时，汽车司机通常用虹吸管从油桶中将油吸入没有油的车。再比如，河南、山东一带常应用虹吸管把黄河里的水引到堤内灌溉农田；还有，在日常生活中给鱼缸换水的装置所用到的也是虹吸原理。现在我们实际玩一玩。

实验重点：中小学生做实验掌握虹吸现象在生活中的应用

实验目的：

1、能够制作出一、二种虹吸效果的实验。 

2、掌握喷泉、虹吸现象其科学原理。

实验认知： 虹吸是一种流体力学现象，可以不借助泵而抽吸液体。虹吸管是人类的一种古老发明，早在公元前1世纪，就有人造出了一种奇特的虹吸管。中国人很早就懂得应用虹吸原理。应用虹吸原理制造的虹吸管，在中国古代称“注子”、“偏提”、“渴乌”或“过山龙”。东汉末年出现了灌溉用的渴乌。西南地区的少数民族用一根去节弯曲的长竹管饮酒，也是应用了虹吸的物理现象。喷泉原是一种自然景观，是承压水的地面露头。园林中的喷泉，一般是为了造景的需要，人工建造的具有装饰性的喷水装置。喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子。因此，喷泉有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。

实验步骤：

1.实验准备：实验器材：天平尺 、大立柱、注射器、多用尺 、细软管、橡皮筋 、透明软管、吸管、注射器筒、软塞、螺丝螺母、底座、针筒软塞。

2. 把穿过多用尺下端的小孔,再穿过天平尺最边上的孔,并通过立柱顶端上的圆孔用螺母固定,用另一个螺丝穿过多用尺上的另一个小孔,再穿过天平尺上的圆孔,并用螺母固定好。另一端按同样方法操作。图1所示。

3. 把两个针筒软塞分别插入两根吸管，一根插得高一点作进水管，一根插得低一点，几乎与软塞平作出水管；然后用一根细软管把一个软塞上的出水吸管和另一个软塞上的进水吸管连接起来，其他的一个进水管和出水管，分别用细软管和透明软管连接好，最后把软塞推入针筒内。针头口塞上软塞密封。如图所示。

4. 把步骤2的注射器筒，用橡皮筋固定在多用尺上，用水箱装满水（方便观察实验水里可放少许颜料）把插入没有处理吸管的注射器筒作为入水口的装置，把此装置的透明软管放入水箱内，另一个注射器筒则是出水口的装置，另备一个空的水箱，把出水口的透明软管放入,（注意：出水口的水箱位置一定要低与进水口的水箱位置）,最后用注射器从出水口的透明软管向外抽出装置内的空气，直到水从入水口流出出水口，观察两个器筒内的水流现象，试想在出水口装置中看到的“喷泉”现象，是怎样产生的?

提示：中小学生做实验注意事项：注射器同内吸管的插入，出水口要低，入水口要高；出水口的水箱放置一定要低于入水口的水箱位置。

知识拓展：

虹吸原理可以运用到方方面面，大到水利工程，小到家居排水，人们利用其物理特性，如不借助虹吸原理来移动流体物质 移到另一处将费时费力。许多水利建设者运用虹吸原理将河、湖等内的水排出，节约了机械设备的使用量与电能的消耗，十分有效的解决了很多问题。许多企业运用虹吸原理，制造出大量的实用新型产品，比如楼顶、屋面排水系统，大型体育、场馆设施的排水系统，基本上均是按照虹吸原理设计施工。

中国古典园林崇尚自然，力求清雅素静,富于野趣。在园林理水方面重视对天然水态的艺术再现。对于人工造成动态水的喷泉应用较少。 《汉书·典职》记载：在汉上林苑中有“激上河水，铜龙吐水，铜仙人衔杯受水下注”的设施。。《贾氏谈录》记载：“唐代华清宫御汤池中“有双白石莲，泉眼自瓮口中涌出，喷注白莲之上”。《洛阳名园记》记述董氏西园中有水自花间涌出。有的水景保存至今，如建于南宋淳佑年间（1241-1252）杭州黄龙洞的黄龙吐水。

实验报告： 描述一个自己见到的喷泉。