展示目的及科学原理
展品意在展示虹吸排水、水的反作用力等知识。观看水车提水过程、虹吸现场以及水流冲击转筒装置,让儿童深刻感受到水在日常生产中的应用,培养儿童举一反三的思考能力。
操作方式
展项主要由水车装置、虹吸装置、反冲力转筒、手轮等组成。
彩虹水车的圆周上均匀分布有数个“斗”形容器,容器与转轮圆周呈一定角度安装。观众转动手轮,带动容器从低到高沿圆周循环运动,容器的角度设计使其在低处时进入水池,可将水盛入容器,而转到高处时,又可将水倒入引水槽,经虹吸机构,把水吸入反冲力转筒,在反冲力的作用下,转筒向水流的反方向转动。
虹吸现象就是利用压强差的原理,在密闭容器里液体高度相同,压强相等。而虹吸管里灌满水,没有气,来水端水位高,出水口用手掌或其他物体封闭住。此时管内压强处处相等。一切安置好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。
作用力是两物体间通过不同的形式发生相互作用如吸引、相对运动、形变等而产生的力。
反作用力是与“作用力”相对,在力学中,力总是成对出现的,其中一个力(叫做作用力)对应的大小相等、方向相反的力叫做反作用力(reaction)。
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