会饮水的小鸭

引入背景：

生活中我们看到小鸡、小鸭在饮水时，总是先低下头喝一下水后又将头抬起来，将水咽下去后又将头低下去再抬起来，如此反复。我们能否做一只也会饮水的“小鸡”或“小鸭”呢？

实验器材：

两块塑料泡沫，一把小刀，一根牙签，两根吸管，药棉，一满杯水，一些垫的东西（比如方盒之类的）。

实验步骤：

（1）将一块泡沫用小刀从中间削出一道凹槽出来，另一端保留一个倾斜的底，如图93所示。（2）将牙签按图93所示穿进泡沫，调整好重心，调到用两指头托住牙签两端时，泡沫无底的一端稍高一些就行了。（3）扯一团药棉用水浸泡一下后再捏干，然后将其拉长，使其长度比图93所示泡沫稍长一些，再放入泡沫的凹槽中，并将无底的一端的药棉拉出2～3cm（代替小鸡的嘴），凹槽中的药棉尽量拉伸到接近底部位置，这就相当于做好了一个“小鸡”或“小鸭”。（4）将两根吸管的一端用小刀分别钻一个小洞，洞的大小要能使牙签在里面可以自由转动，然后将两吸管竖直插入另一块泡沫中（两吸管间的距离要比“小鸡”的宽度稍大一些）。（5）将穿在泡沫上的牙签的两端分别穿进吸管的小孔，组装成如图94所示。再将装水的杯子用东西垫起来，使得小鸡的嘴（药棉）能没入水中。（6）接下来就是观察所发生的现象。

图93

图94

实验现象：

我们会看到小鸡不一会就抬起头，过一两秒就又低下头“喝水”，喝几秒钟之后又抬起头，过一两秒，又低下头喝水，如此循环，这动作跟小鸡喝水简直是一模一样，并且这一系列动作一直要延续到喝不到杯子中的水为止。

原理剖析：

这主要是利用了毛细现象。由于湿的药棉相当于无数根毛细管，当药棉的前端——“小鸡嘴”浸没在杯子中的水里时，水就会沿着毛细管上升并流动到小鸡的“肚子”里，即集中到有斜底的这一端。当聚集在斜底处的水达到一定程度时，原来的平衡就被打破，斜底一端就会下沉，这相当于小鸡抬起了头，同时斜底一端的水就会从底部流出，如图94所示。当底部的水流出后，斜底这一端又会升起，“小鸡”又回到原来的平衡状态，即又低下头接着喝水，过几秒钟又抬起头，如此循环。

说明：

（1）此实验中最为关键的是调整“小鸡”转轴的位置（为便于调整，采用泡沫来做小鸡是最好操作的，因为牙签的位置可以任意调整。再一个是因为泡沫比较轻），要调到底部稍重一点，就会失去平衡而放出水，放出水后又要能自动回到原来的平衡状态。所以在调整过程中，还可以适当调整药棉的伸缩情况。（2）上面是为了说清楚原理，所以小鸡是裸露的，而且在水里面滴了红墨水。如果是要增加美观和神秘感，可将小鸡密封，并做适当的装饰和美化。（3）此实验可以在学习了液体的毛细现象后，作为毛细现象实际应用的实验探究。当然，也可以在其他场合作为趣味实验来演示。