有关连通器的小实验
研究目的:想探究不同液面高度的液体是否可以通过底部连通且上部开口的操作使液面的高度保持一致。
研究方法:自制简单的连通器,通过手动改变液面高度后,当水流保持静止后,比较液面的高矮情况。
实验结果:根据几次实验发现手动改变液面高度,水流保持静止后,液面高度会保持水平,没有高矮之分。
分析和结论:在连通器中装有同种液体,当连通器中液体不流动时,各容器中液面总保持相平。只有当连通器中装有同种液体,且液体不流动时页面才相平。
三峡大坝的上下水位的高度差达到了113m,高度和40层的摩天大楼高度一致,在这种高度差的情况下,来往的船只竟然可以通行,这让人感到十分不可思议,通过查阅相关材料我们知道了原来大坝是一个大型的连通器,通过连通器的原理将水位差抹平使过往的船只可以在同一水位下航行,如果船要通过船闸从上游到下游,则先打开通向上游的阀门,使上游和闸室形成连通器,使上油和闸室的水位保持一致,打开上游闸门,船只驶入闸室,打开出水闸门,闸室和下游形成连通器,闸室和下游水位变成相同高度,船就可以驶入下游。
什么是连通器呢?我们通常把上端开口下端连通的容器叫做连通器。我们可以把连通器看成是一个或者多个U型管,U型管保证上端都开口,这是为了让液面和和大气连通形成自由液面,U型管下方连通保证液体可以自由流动。
为了探究连通器是否真的有那么神奇,我们决定制作一个简单的连通器来进行验证。制作连通器的材料包括小针筒夹、大针筒夹、三通、色素、小针筒、大针筒、软管、短立柱、长立柱和方框底座。如下图所示。
我们先在底座边上插好三根长立柱,中间长立柱上插上短立柱,把大针筒夹装在中间上,小夹装两侧长柱上。我们再把软管剪成三段,分别连上三通,两个小针筒连接三通两侧软管,大针筒接上中间软管,最后把三个针筒分别安装在大小针筒夹里。将色素倒入水中,并将水倒入三个针筒中。
将色素倒入水中,并将水倒入三个针筒中。可以看到在水不流动时水的液面高度是相同的,尝试改变中间管子的高度发现在水不流动时液面依旧保持水平。重复了三次上述操作发现针筒液面的水始终保持水平。
我们可以发现不管是改变两边针筒的高度还是倾斜整个实验装置,在水流静止后,三个针筒的液面依旧是保持水平的。重复了三次上述操作发现针筒液面的水始终保持水平。
通过实验我们可以知道,我们制作的简单连通器是成功的。
元培小学205班,李松昊,指导老师:黄樑颖
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作者:越牛新闻记者 张艺涵 编辑:夏沁