喷泉的原理及延伸

《喷泉的原理及延伸》结题报告小组成员：杨子航（课题负责人）赵予唯张超逸（组员）指导教师：魏华班级：高一二班活动时间：2015学年度—2016学年度、引言现实生活中的广场公园大多都有喷泉，但在古代，没有现在先进的科学技术，为何也有喷泉呢？在当时的情况下，是怎么让喷泉工作的呢？这引起了我们的好奇。我们预计在此次研学中，粗略了解各种喷泉的原理和优点。二、研究目的1、研究清楚各种喷泉的原理2、将研究成果付诸实践，制作喷泉简易模型3、了解喷泉的历史三、研究过程时间课题参与人员一月探究并观察化学喷泉全员参与二月讨论化学喷泉的优劣全员参与三月以水塔为例讨论利用连通器原理的喷泉并制作模型全员参与四月以西罗喷泉为例讨论利用气压差的喷泉及现代喷泉全员参与四、课题成果喷泉的主要原理就是利用压强差将水喷出。而具体产生压强差的手段•相比之下，化学喷泉有许多的劣势。例如：化学喷泉所需的反应物不易得到，因此成本往往较高；化学反应不易控制，因此不能按照需求控制喷泉的开关、强弱；化学喷泉所产生的生成物往往有弱酸性或碱性，需要进行处理；化学喷泉往往不能持续形成。2利用连通器原理的喷泉•该喷泉的运转方式主要是利用连通器原理，利用水面的高度差从而产生压强，逼迫水向上喷出，从而达到产生喷泉的目的。我们小组在查阅资料的过程中，发现该方式可以为喷泉提供动力。并且该原理已在生活中有应用，例如城市供水的水塔。城市中的水塔一般要比附近的建筑要高，这样一来水塔中的水平面要比出水的水龙头高，产生水位差，从而达到水自动流向各个管道的目的。

•为此我们小组利用简易材料进行模拟，但在实验中发现，单纯利用水位高度差产生压强，无法使水喷射到足够高度，达到要求，并且在连续性和水资源扶手利用上不太理想。3利用气压差的西罗喷泉•该装置的原理简介：①、一号瓶的水经由三号管流向三号瓶。②、三号瓶中空气所占体积变小，因而压强变大。③、由于三号瓶与二号瓶通过一号管连接，使得二号瓶中压强变大。④、由于二号瓶中压强变大，大于外界大气压，因此挤压二号瓶中的水，由二号管喷出，形成喷泉。•优点：西罗喷泉可以在较长时间内循环；制作成本较低，且制作方法简单。•缺点：仍不易操控水流速度等物理量；不易制作成大型的喷泉。4现代喷泉•喷泉是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体，提供水压的一般为水泵。而水泵的主要能量来源是电能。・现在的喷泉也有Y许多新的构造，例如，在迪斯尼游乐园或一些大型表演中可以看见的音乐喷泉是通过光线的移动而让人误以为水珠在空中移动，极具观赏效果。・现代的喷泉有许多的优点，如：可以自如的控制喷泉的开关、水流速度的大小、提高能源的利用效率，还可以结合一些其它的现代科技来制造出更美观的效果，可谓是发展到了极致。五、活动收获•对各种喷泉的原理、优点和喷泉的发展过程有了基本的了解。・知道了在思考问题遇到困难时，不应轻易放弃，而应考虑如何通过改变设计解决困难。例如，本组成员在了解西罗喷泉前，也试图设计过利用气压差的喷泉，但思维局限在了两个瓶子，没有想到引入第三个瓶子就可以非常简单