自制希爾噴泉

關于自制希爾噴泉這種噴泉相傳是古代的力學家希羅設計的。希羅噴泉是由三個容器組成的，上面一個是沒有蓋的碟子，下面兩個是密閉的球，這三個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，2024年2月25日，星期天材料：

三個空的礦泉水瓶

三根膠管，水族箱用的膠管比較好用，實在沒有的話，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，2024年2月25日，星期天第一步：首先我們來制作噴泉的貯水池，用剪刀將其中一個瓶子剪成下列形狀。第4頁,共13頁，2024年2月25日，星期天第二步：接下來就是鉆孔了，每個瓶蓋都要鉆兩個小孔。比較好的做法是先鉆好一個瓶蓋。第5頁,共13頁，2024年2月25日，星期天第三步：然后將第一個鉆好的瓶蓋倒扣在第二個瓶子的瓶蓋上，透過第一個瓶蓋鉆好的孔去加工第二個瓶蓋，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瓶蓋。第6頁,共13頁，2024年2月25日，星期天第四步：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：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?shù)母叨?，參考裝配圖。

第7頁,共13頁，2024年2月25日，星期天一切組裝完畢，我們來啟動噴泉吧?，F(xiàn)將中間的瓶子取下來，裝滿水，然后擰緊瓶蓋。將整個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，2024年2月25日，星期天思考1.噴泉形成的原理；2.我們通過做這個實驗，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，2024年2月25日，星期天原理

普通噴泉利用了連通器的原理。比方在山上修建一個蓄水池，用一根管子把池子里的水引到山下，因為山上水的液面高于山下，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貑幔匡@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，希羅噴泉相當于建在山頂，噴出的水柱遠高于山頂?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，2024年2月25日，星期天第11頁,共13頁，2024年2月25日，星期天對普通噴泉來說，山頂水面高度與噴泉噴嘴處水面高度的差h，這段高度的水柱產生的壓力，就是噴泉往空中噴發(fā)的動力，這一點很好理解。

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進入容器C，C是建在山腳的一個密封的容器，設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。因為它是密封的，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，也就是h1高度的水造成的壓強，有初中物理知識的可以算出具體結果來。