水都是往低处流的,你见过水往高处流吗?其实生活中的喷泉也是水往高处流的哦!那么你们在哪见过喷泉呢?喷泉为什么可以实现水往高处走呢?
你知道喷泉中的水往高处流,是怎么流的吗?
生活中人工制造的喷泉都是靠水泵抽上去的。而水泵是需要用电的,也就是把电能转化为动能。
那你见过不依靠电力就能喷出水来的喷泉吗?现在让我们一起来探究吧!
大家可以准备教具:两根吸管(一长、一短),和一瓶带盖装水的饮料瓶,将长吸管插在水中。接下来在不能移动饮料瓶的情况下(也不可以挤压瓶身),怎样使瓶中水往高处流呢?
我们可以这样做: 用卫生纸封住吸管与瓶口的缝隙(或用小剪刀在瓶盖钻两个小洞),让吸管刚好穿过即可。 2. 插入一长一短的水管,长的没入水中,短的悬在空中,不碰到水。 3. 瓶盖上缝隙用黏土(或用热熔胶枪的胶棒)补起来,吹短吸管,水就从长吸管冒出来了。
这是为什么呢?
原因就是当我们用嘴向瓶中吹气后,气体变多了,增加了瓶内的气压,气体对水产生了力,就把水从吸管中压出来了。
(原理:瓶里的水本来受到大气压维持平衡,但是人用嘴向瓶中吹气,增加了瓶内的气压,而管口的气压及瓶外气压相对瓶内气压较小,产生了压力差,水自然就从标有蓝箭头的管内流出来了。)
为什么吹的气可以把水压上来呢?
原来在我们的周围,充满了空气,虽然看不见摸不着,但是无处不在。地球周围被厚厚的空气层包围着,这层空气又叫大气层。
大气层又称大气圈,是围绕着地球的一层混合气体,是地球最外部的气体圈层。大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层,再上面就是星际空间了。
对流层 这一个层次从地面向上,直到10千米左右的范围,是大气层的最底层,厚度(8～17公里)随季节和纬度而变化,随高度的增加平均温度递减率为6.5℃/公里,有对流和湍流。天气现象和天气过程主要发生在这一层。
平流层 从对流层顶向上到约50千米附近。
中间层 自平流层顶到85公里之间的大气层。
热层即电离层(Ionosphere)/暖层(Thermosphere)是地球大气的一个电离区域。60公里以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态,电离层是部分电离的大气区域,完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层,这样就把磁层看作电离层的一部分。大约距地球表面10~80公里。
散逸层在暖层之上,为带电粒子所组成。
液体有重力,且有流动性,对浸在里面的物体向各个方向都有力的作用,那么空气对浸在它里面的物体呢?由于气程控喷泉体像液体一样具有重力和流动性,因而空气内部向各个方向以及对浸在大气里面的物体都有力的作用。
这个力的作用也就是大气压力,顾名思义大气对浸在它里面的物体的压强,叫做大气压强,简称大气压。
平常我们怎么感觉不到气压呢?
人体体内气压与体外气压相互抵消掉了, 所以感觉不到。空气密度随拔高度的增高而迅速减小。因为在地球引力的作用下,离地球表面越近,引力越强,空气向低层密集,处在最底层的地面附近空气密度最大,愈向上气压愈低,密度也愈小。高原反应就是因为海拔高的地方,空气太稀薄,缺氧。
希罗喷泉和大气压有什么联系?
现代的喷泉都是依靠电力通过水泵提供水压将水喷出来的,但是在古希腊时期,一位名叫希罗(Heron of Alexandria),又译海伦(公元62年左右,生平不详)的力学家就发明出了一种不用电而用大气压强的原理制作的喷泉——希罗喷泉。西罗设计喷泉是由三个容器组成的,上面一个是没有盖的碟子,下面两个是密闭的球,这三个容器用三根管子连了起来。这就是西罗喷泉老的形式。据说,这个看似简单的发明,却在当时受到人们的广泛关注,后人也不断在此基础上,简化了希罗喷泉的设计。
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