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水往“高”处流

作品ID:42464
作者姓名:周子轩
作者学校:金陵中学河西分校
作者区域:建邺区

水往“高”处流
                                    
古人真的只用一根水管就能让水往高处流吗?
二、研究题目:
阿基米德螺旋水泵
三、研究目的:
探究螺旋水泵的工作原理
四、研究过程:
1、准备实验所需的材料:1根60厘米长的铁杆、一根硅胶细软管、透明胶带、剪刀、2个高度不同的水盆、水、色素染料
2、制作螺旋水泵:将硅胶细软管缠绕在长铁杆上,软管自上而下呈螺旋形。再用胶带将软管固定住即可。
3、开始试验
第一步:往摆放位置较低的水盆中注满水。将另一个空水盆一旁的高处。
第二步:将制作好的螺旋水泵的下端浸入到装满水的水盆中。水泵的上端靠在高处空水盆的边缘上,末端位于水盆的上方。
第三步:用双手转动螺旋水泵。
五、原理及结论:
当硅胶管的下端浸入到装满水的水盆中时,一些水就会进入到软管中。由于水受重力影响总是往下流的,所以当我们转动排水管的时候,水就会顺着软管从高往低、从一个螺旋流入下一个漩涡。水泵每旋转半圈,硅胶管的下端就会从水下露出来,此时就会有空气进入到硅胶管中。这些空气在大气压强的作用下会阻止管中的水从高处回流下来。旋转几圈后我发现硅胶软管中一段是水、一段是空气、如此不断重复。慢慢的硅胶管中的水越来越多,水位也越来越高,最终从高处的另一端流淌下来。实验成功的证明了螺旋水泵确实能让水从低处流向高处。
通过几次对比实验,我还发现螺旋水泵的运水效率与以下几个要素相关:1、硅胶水管的粗细。硅胶管越粗,一次旋转运送上来的水越多。2、螺旋水泵的旋转速度。旋转速度越快,水运送的也越快。3、单位长度内硅胶管缠绕的圈数。硅胶管绕的越紧密,一定时间内运送的水越多。
六、总结:
上网查阅资料后我了解到,这种螺旋水泵最早是由古希腊数学家、物理学家和工程师阿基米德发明的。以前,螺旋水泵主要靠人力或风力来推动旋转。在荷兰,人们经常利用螺旋水泵将洼地中的水排掉。所以这种水泵也被当地人称为“抽水机”。直到今天,阿基米德旋转泵的原理依然被应用在许多现代化的传送装置中,在工业中生产中发挥着重要的作用。
七:参考文献:
《德国小学生最喜欢的111个科学小实验》
【德】玛蒂娜·吕特尔 著  闫健 译 中国铁道出版社 ISBN 978-7-112-15132-4
八:附录:
1.阿基米德螺旋泵结构示意图  

 
 
 
 
 
 
2.我的实验过程: