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改变瓶子高低位置,水位咋变?三峡船闸都用的这原理

文:科学奶爸 | 视频:科学奶爸

BGM:Killigrew – River Flows in You

小朋友及大朋友们,晚上好!又到了今天的【科学大发现】时间了,我们的口号是“小实验大科学”。现在,你们准备好和我一起探索神秘的科学世界了吗?让我们变身科学小侦探,开启今天的科学任务吧!

去过牧场的小朋友,肯定对乳牛自动喂水器印象深刻。不管乳牛喝多少水,水槽里的水都不会下降。这到底怎么回事呢?今天,我们不妨通过实验来进一步探究吧~

改变瓶子高低位置,水位咋变?三峡船闸都用的这原理

自动喂水器。图片源于网络

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改变瓶子高低位置,水位咋变?三峡船闸都用的这原理

【今日任务】制作连通器并探寻背后的科学原理。

【实验目标】激发孩子好奇心,培养科学思维方法。

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实验所需材料

塑料瓶2个、导管1根、瓶盖2个

热熔胶枪1把、美工刀1把

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实验操作步骤

1. 用美工刀切掉塑料瓶底。

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2. 在瓶盖上钻孔,并将导管穿过瓶盖,然后用热熔胶密封固定住。

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3. 拧紧瓶盖,使两个水瓶连通。

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4.往其中一个水瓶里倒入色素水,并不断改变两个水瓶的高度位置,观察液面变化情况。

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现象及原理分析

通过上面的实验我们发现,改变水瓶的高低位置,经过一段时间后,两个瓶子里的水面会保持平齐。

两个水瓶内装的是同一种液体,即液体密度相同。根据液体压强的公式P=ρgh可知,只有当两个水瓶中液柱的高度相等时,两边液柱压强才能相等。所以,在液体不流动的情况下,水瓶中的液面应保持相平。乳牛自动喂水器也是利用了该原理制作而成。

这种装置我们称它为“连通器”,在日常生活中被广泛应用。“茶壶”、“水平仪”、“锅炉水位计”、“船闸”等都是利用了该原理。

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船闸原理图。图片源于网络

实验注意事项

谨防美工刀割伤手指。使用热熔胶枪谨防烫伤,并注意安全用电。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。

免责申明:科学实验含一定的操作风险,请家长陪同孩子严格按照实验步骤操作并仔细留意本实验注意事项,实验过程中发生的任何安全事故,与魔力科学小实验公众号无关。

关注微信公众号:魔力科学小实验(ID:kexuebb),每天1个儿童科学视频,激发孩子好奇心,培养动手创造力!

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