自制希爾噴泉

關(guān)于自制希爾噴泉這種噴泉相傳是古代的力學(xué)家希羅設(shè)計(jì)的。希羅噴泉是由三個(gè)容器組成的，上面一個(gè)是沒有蓋的碟子，下面兩個(gè)是密閉的球，這三個(gè)容器用三根管子連了起來。這就是希羅噴泉的老的形式。第2頁,共13頁，星期六，2024年，5月材料：

三個(gè)空的礦泉水瓶

三根膠管，水族箱用的膠管比較好用，實(shí)在沒有的話，飲料吸管也行，長度分別為20，30，40厘米

少量膠水任何能打小孔的工具都行，孔直徑要和膠管外徑差不多

剪刀

第3頁,共13頁，星期六，2024年，5月第一步：首先我們來制作噴泉的貯水池，用剪刀將其中一個(gè)瓶子剪成下列形狀。第4頁,共13頁，星期六，2024年，5月第二步：接下來就是鉆孔了，每個(gè)瓶蓋都要鉆兩個(gè)小孔。比較好的做法是先鉆好一個(gè)瓶蓋。第5頁,共13頁，星期六，2024年，5月第三步：然后將第一個(gè)鉆好的瓶蓋倒扣在第二個(gè)瓶子的瓶蓋上，透過第一個(gè)瓶蓋鉆好的孔去加工第二個(gè)瓶蓋，這樣就可以保證所有的瓶蓋鉆孔的位置都是一致的。使用同樣的方法處理第三個(gè)瓶蓋。第6頁,共13頁，星期六，2024年，5月第四步：零件都加工好了，我們來裝配它吧。示意圖如下，相信大家都很容易看懂。注意事項(xiàng)：保證所有的接口處都要保證是密閉的；

一號管20厘米，二號館30厘米，三號管40厘米；

使用膠水封閉管子與瓶蓋的接口處；

請確保膠管都處在適當(dāng)?shù)母叨?，參考裝配圖。

第7頁,共13頁，星期六，2024年，5月一切組裝完畢，我們來啟動(dòng)噴泉吧。現(xiàn)將中間的瓶子取下來，裝滿水，然后擰緊瓶蓋。將整個(gè)裝置如裝配圖一樣放好，輕輕的倒一杯水到注水池里面去吧，看看會有什么奇跡發(fā)生。第8頁,共13頁，星期六，2024年，5月思考1.噴泉形成的原理；2.我們通過做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，看看還有更好的創(chuàng)新嗎？大家都有什么哪些好的想法？3.我們所使用的材料中，膠水用哪種更好？第9頁,共13頁，星期六，2024年，5月原理

普通噴泉利用了連通器的原理。比方在山上修建一個(gè)蓄水池，用一根管子把池子里的水引到山下，因?yàn)樯缴纤囊好娓哂谏较?，壓力差會使山下水管里的水噴向空中，成為噴泉。但是這種噴泉噴出的水會高于山頂?shù)乃貑?？顯然不會，最多只能與山頂?shù)乃娴雀?，這是很簡單的物理原理。

但是希羅噴泉不同，希羅噴泉相當(dāng)于建在山頂，噴出的水柱遠(yuǎn)高于山頂?shù)男钏?，所以第一次看到它的人會驚訝不已，仿佛它違反了最基本的物理定律。當(dāng)然希羅噴泉是不會打破物理定律的，你發(fā)現(xiàn)任何貌似不符合物理定律的現(xiàn)象，都只是由于你了解的深度不夠而已。

下圖是普通噴泉與希羅噴泉的比較。

第10頁,共13頁，星期六，2024年，5月第11頁,共13頁，星期六，2024年，5月對普通噴泉來說，山頂水面高度與噴泉噴嘴處水面高度的差h，這段高度的水柱產(chǎn)生的壓力，就是噴泉往空中噴發(fā)的動(dòng)力，這一點(diǎn)很好理解。

對希羅噴泉而言，同樣是利用了水的液面高度差造成的壓力，使水柱噴向空中，只不過裝置非常巧妙而已。容器A，就是山頂?shù)男钏乩锏乃?，通過水管1進(jìn)入容器C，C是建在山腳的一個(gè)密封的容器，設(shè)A與C的水的液面高度差為h1。容器C里面一半裝的是水，一半是空氣。因?yàn)樗敲芊獾?，所以里面的空氣要受到A里面過來的水的壓力，換算到壓強(qiáng)，也就是h1高度的水造成的壓強(qiáng)，有初中物理知識的可以算出具體結(jié)果來。