好玩的科学课|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」
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。
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。