2013年1月5日

科學玩具-壓力-上吐下瀉的血滴子


然而,沙漏只能往下漏,而滴漏除了液體向下滴之外,頂多也只能發現到氣泡被擠壓而向上移動。這兩項物品都只能看到單一種現象,而且是理所當然的事情,怎麼能引起更多的學習興趣呢?

從百寶箱中挖出這個既會滴又會噴的簡單教具,可以同時呈現兩種現象,只要將便可以見到一邊漏一邊噴的奇妙景觀,是每次教到氣壓單元時一定要出場的明星。
原本是上噴下漏,這個詞經由教師傳達到了學生耳中就自動被轉譯為上吐下瀉了

原理非常簡單,整組裝置為一個密閉系統,當寶特瓶翻轉倒置時,上方寶特瓶的水會因為重力而向下移動,流出細管進入下方寶特瓶時,便擠壓原本存在於下方寶特瓶內的空氣,使得這一部分的空氣被迫向上移動。
有三張圖讓大家比較一下
當上方瓶中水量較多時,可見瓶中噴泉水柱噴得較高

第二張圖則是流了一半之後的情形,瓶中噴泉水柱噴高程度開始減弱

最後一張圖則是液體流至將盡時,瓶中噴泉水柱有氣無力的
為什麼會這樣呢?請大家思考一下囉

但瓶內空氣並無法從正在流出水柱的細管逆勢上去(這是流體壓力問題),所以只能從另外一邊沒有阻力的細筆管向上移動,才能進入上方的寶特瓶內。不過氣體移動時,會帶動細筆管末端小孔側流進來的水一併向上,於是便產生類似噴泉的效果。上下兩瓶內的空氣的流動並不會受到其他阻礙,所以液體也就能順利流下來。因此上方瓶內的水往下漏,又有部分的水往上噴,便成了上噴下漏的簡易物理現象。

等到上方瓶內的水流完,再將整組裝置倒置,又可以重新循環一次,不限次數的使用,是非常環保的教具。也可以在不同的瓶子加入酸、鹼以及酸鹼指示計(酚酞),做化學變色實驗,將粉紅色的紅莓汁變成清水,再將清水變紅莓汁,原理則和蕭次融教授的神奇的七個杯子實驗相似。至於我的獨家演示呢,則是在這項教具中加入一套碘酒在酸鹼中產生色變的自身氧化還原反應,戲法人人會變,巧妙不同而已。
在教室擺了一晚的上噴下漏噴泉教具,隔天一看,多了一個名字
「血滴子」,是因為裡面墨水顏色像血液的關係嗎?
還好寶特瓶是可以換掉的,因為字寫錯了

問題是白板上的註解血變成了shit,「滴」被更正為正確寫法(該欣慰嗎?)
底下還有表示強度的星星,剪刀、點數和屬性一應俱全
增列了戰鬥(無限大)和守備(小妞妞)能力,真是寓教於樂

沒有留言:

張貼留言