饮水|魔力科学小实验,跟前放杯水,它能一直点头喝,这只玻璃饮水鸟有点神奇!

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文 | 魔力科学小实验 , 本文为原创 , 转载请注明来源 。
今天的实验主题我们来探究一款神奇的玩具:用玻璃做的小鸟 , 只要在它跟前放杯水就能自动地不断点头喝水 。 不过 , 它也不贪杯 , 每次喝水点(浅)到(尝)即可 。
饮水|魔力科学小实验,跟前放杯水,它能一直点头喝,这只玻璃饮水鸟有点神奇!
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人们给它取了个很形象的名字叫“饮水鸟” 。 曾有人将这个小玩具送给了爱因斯坦 , 连爱因斯坦都连连称奇 , 于是它从此有了个霸气的称号——“爱因斯坦也震惊的玩具” 。 物理老师说过:“永动机是不可能被发明出来的!” , 那这个自动“喝”水的饮水鸟是如何运作的?这正是今天实验要探讨的主题 。 (文末附实验视频)
实验目的
认识饮水鸟的运作原理 , 理解蒸发吸热机制
实验材料
清水(常温)、玻璃杯、饮水鸟
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操作步骤
1.往玻璃杯中倒满常温清水 。
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2.饮水鸟置于杯子旁边 , 沾湿鸟头的棉布后松手 。
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3.饮水鸟不断摆动 , 间歇性“喝”水 。
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现象及原理
通过上面的实验我们发现:鸟头的棉布沾水后 , 饮水鸟不断地摆动 , 间歇性地“喝”水 , 并且不断重复点头“喝”水的动作 。
饮水|魔力科学小实验,跟前放杯水,它能一直点头喝,这只玻璃饮水鸟有点神奇!
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仔细观察饮水鸟的结构可知 , 玻璃管两端分别连接一大一小两个玻璃球 , 小球位于鸟头 , 大球位于鸟肚 , 鸟头的玻璃球外覆盖棉布 。 大球内装有挥发性极强的液体(通常为乙醚) , 因此密闭的系统内充满饱和蒸汽 。 鸟头的棉布吸水后 , 水分蒸发 , 并不断吸收周围空气的热量 , 小球内的气体液化成液滴 , 压力下降 。 此时由于压力差 , 大球内的液体逐渐上升 , 当液位超过系统的重心临界点后 , 鸟头下压“饮水” , 上下两球贯通 , 液体回流 , 饮水鸟的重心下移 , 于是渐渐直立起来 , 在支架上来回摆动 。 由于“喝”水时 , 鸟嘴接触水面 , 沾湿了棉布 , 于是它又开始循环工作 。
实验示范视频
BGM: MusicLFiles - Loving Modern Technology
拍摄/剪辑:科学奶爸