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好玩的科学课|虹吸现象水搬家

好玩的科学 橡果科学 2021-11-08
科学课教案分享每周四科学课教案分享栏目 ,我们都会发布 好玩的科学课程指导手册》上的教案!在北京三一公益基金会的资金支持下,我们将推出系列共十期的好玩的科学经典课例授课视频。本期和大家分享的是由厦门启正童阅的苏玉玲|土猴老师为六年级的同学们带来的《虹吸现象水搬家》!

▲点击视频即可回看 「苏玉玲老师《虹吸现象水搬家》课堂实录」



教学方案

教学目标
1.了解、理解虹吸现象及其原理;
2.并能运用虹吸原理解释生活中的相关现象。
实验内容
1.自动调节水杯导入虹吸现象
2.塑料管虹吸原理水搬家
教学准备
建议4人一个小组,每一小组的材料如下:1.自动调节水杯实验:老师在上课前用一根吸管、一个塑料杯按照教学设计中的制作方法制作一个自动调节水杯演示装置;2.塑料管虹吸原理水搬家实验:每一小组两个塑料杯,一根大概半米长的软管(没有软管的话也可以用几根吸管拼接成U形),水。




自动调节水杯导入虹吸现象 (10分钟



大家了解二十世纪有一个对我们的日常生活有很大影响的发明马桶吗?马桶的发明是依据什么原理的呢?这个奇妙的原理就是我们这节课要去探索和发现的。

制作一个虹吸现象自动调水杯的模型:





1.杯下方打个洞,插入一根可弯曲的吸管,把它做成倒U形(图10-1).

2.往杯子里倒入水,水没过吸管顶端前,一点都不会流出来(图10-2)。

3.继续加水,当水没过吸管时,就会从穿出杯底的吸管中流出来             

演示观察:演示自动调节水杯:在老师的引导和大家一起尝试实验下,发觉水要到吸管的顶端以上,杯子的底部才会出水(10-3),当杯子中的水低于吸管口以下,杯子底部的水就停止流动了(图10-4)。

交流为什么?

原理:由于水的压力,当吸管刚好完全泡在水里时,水会挤进倒U形吸管较短的那截,并与杯里的水位持平,这时不会有水流出来。如果继续注入水,水压力增大,吸管里的水就会越过弯曲的部分而流出去。水流出来后,由于虹吸现象,大气压力会继续往外推挤剩下的水,直到杯里的水位降到较短的那截吸管口之下才停止。


制作一个公道杯就完成了,那如果我们想让导入环节变得更加有趣,可以通过彩色的纸在透明的一次性杯子外边包裹一圈。在课程录制时,玉玲老师是如何完成的呢?我们一起来看一个动图!




从问题出发,玉玲老师给孩子们设置了一个挑战,就是要将矿泉水瓶子中的水通过一根吸管转移到奶茶的敞口杯当中。你知道要怎么实现吗?
这里有一点上课的小贴士就是,杯中的水老师都可以加一点颜色,这样子孩子们看得会更加清楚哦!





虹吸原理水搬家(10分钟)






1.把装有水的水杯放在比空水杯高的地方。

2.把塑料管灌满水,再用双手分别堵住水管的两端。

挑战任务:在不倒的情况下,怎么利用塑料管让一杯水中的水通过管到另一个水杯中呢?

3.把塑料管的两端分别放入装有水的水杯和空水杯中,然后松开双手,水就会自动地从装有水的水杯中流到空水杯中,一直到装有水的水杯中的水全部流入空水杯为止。

 




杯中的水循环的游戏  (20分钟)



老师再问大家如何让水来回流动?利用虹吸现象的原理,把流过来水的杯子拿高就可以,使两个杯子一高一低水会在两个杯子之间来回地往复流动,注意在过程中塑料管不要离开水面。




比赛规则:在两个杯子中都各画一条刻度线,当水过了那条刻度线后,就让它流向另外的一个杯子,如此往复循环,看大家在规定的2分钟时间内,哪一小组能够让水来回的次数更多。

让我们一起看看课堂上孩子们的尝试吧!


▲江西于都洋迳小学的孩子们在利用虹吸原理完成水搬家的挑战





教学延伸:马桶相关知识方面的延伸




虹吸式马桶相关知识方面的延伸:虹吸式是借冲洗水在座便器的排污管道(通常称为存水弯道)内充溢水后构成的虹吸现象,将污物排走。虹吸式座便器的构造特性是便器内有一个完好的管道。外形呈侧倒状“S”形,应用给水时的水位差促进虹吸作用的构成,由于不借水力冲走污物,所以池壁坡度较缓,池底也扩展了存水面积,这处理了冲落式噪声过大的缺陷。


▲点击视频了解虹吸现象的更多知识


教案制作:康炳钦
执教教师:苏玉玲|土猴老师  厦门启正童阅
视频录制&剪辑:尹薇、李海河
文章编辑:李兆(大米)
公益致敬:北京三一基金、江西于都洋迳小学
       
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