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尿尿小童

好懷念的一篇文,寫於2007...

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2019-10-25 13:36:44 最後編修
2017-01-05 13:04:07 By zfang
 

 

常有人問我,會不會改寫以前的文章?不會耶~這些文字代表當年書寫時的痕跡,若是要重寫,會再重新寫一篇新的文章。

 

這個科學小玩意是尿尿小童,也有一個名字叫做噴水小可愛(很怪,但還滿貼切的),有好幾種不同款,我的這隻小新(雖然不太像),一臉無辜的模樣,還真可愛呢。

剛好上到熱的單元,我帶它到課堂上示範說明:『它會尿尿喔~』
倒上熱水,就看到有小水柱由下方小孔噴出就像尿尿出來了。
『它只有一個洞,水是如何裝進去的?用針孔嗎?』我問學生。
『那麼,水又是如何出來? 』我又問。

常喜歡在課程上到一個段落時,帶著可印證相關原理的科學玩具,分享給學生並讓他們去思考『為什麼』。尿尿小童運用了『大氣壓力』與氣體的『熱脹冷縮』的原理,水槍也是噴出水柱,則是帕斯卡原理的應用。

在飲水機前做這個實驗效果最佳,我測試最遠可以噴二公尺多~

  1. 首先將尿尿小童澆上熱水(或泡在熱水5-10秒),目的使它的內部氣體溫度提高。
  2. 接著將它放在冷水中15-25秒(我將它放置在冰水中,並用冰水沖淋),此時熱空氣遇冷,內部氣壓降低,外界壓力相對大,而將水吸引進來。
  3. 要示範尿尿時,淋上熱水,則殘存氣體受熱膨脹,內部氣體壓力增加,而將水由小洞擠出,造成噴水的效果。(常做成小童尿尿的特殊造型,運用這個簡單原理,應該可以就造型發揮更多創意吧~以下圖示畫的很醜...我已經盡力了)

延伸思考:

想一想,如果裡面裝滿水,沒有空氣存在,是否噴的出水來?
液體雖然也會遇熱膨脹,但因為膨脹係數較小,體積增加量有限,遠不如利用氣體擠壓所產生的效果喔!

 

關於熱脹冷縮與大氣壓力的小玩意或小實驗還不少呢,改天有空再整理。


2009.6.21補充~


後來買了好多個尿尿小童~實驗課讓學生一起分組操作觀察更見樂趣....


新的操作圖示~


左邊是放入熱水中可以看見氣泡     右邊則是放入冷水中靜靜儲存"尿液"


看誰尿得遠??比起課本的實驗~ 學生似乎更喜歡這種"驚喜"


 

2007/12/28  

END

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