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神奇的“烟瀑布”

时间:2022-09-28 百科知识 版权反馈
【摘要】:在生活中或在电影电视中,我们都会看到由水形成的各种各样的大大小小的瀑布。在白烟流向瓶底的过程中,如果我们仔细观察的话,会看到白烟的形状跟我们看到的水形成的瀑布非常的相像。如果纸筒燃烧得慢的话,这种“瀑布”可能会持续1分钟左右,而且可能还会越来越壮观,如图106所示。整个“瀑布”的形成就是这样的简单,但给我们的视觉感却是非常壮观的。

引入背景:

在生活中或在电影电视中,我们都会看到由水形成的各种各样的大大小小的瀑布。有飞流直下的,有缓慢流下的。那么,你看到过不是由水形成的瀑布吗?

实验器材:

一个2.5L、透明的塑料饮料瓶(比如可乐瓶,高橙瓶等一只尖头烙铁(或一把小的尖刀),一张稍厚一点的纸(比如笔记本上的),一个打火机(或一盒火柴)。

实验步骤:

(1)将烙铁的电源接通,当烙铁头烧烫后在塑料瓶的靠上端烙一个直径1.5~2cm的圆孔。(2)将纸圈做成长15~20cm的圆筒,然后将纸筒插入塑料瓶的小孔中,使得瓶内圆纸筒的长度在5cm左右一端。(3)用火机点燃瓶外端的纸筒,如图105所示,然后慢慢观察瓶中所发生的现象。

图105

图106

实验现象:

我们看到了纸筒燃烧形成的白烟沿着纸筒进入瓶内,进入瓶内的白烟不会上升从瓶口流出,而是慢慢下降流向瓶底。在白烟流向瓶底的过程中,如果我们仔细观察的话,会看到白烟的形状跟我们看到的水形成的瀑布非常的相像。如果纸筒燃烧得慢的话,这种“瀑布”可能会持续1分钟左右,而且可能还会越来越壮观,如图106所示。

原理剖析:

我们知道,在无风的情况下,燃烧物在燃烧时所产生的烟雾一般都是向上运动的,比如农村各家各户的烟囱,柴火燃烧时产生的烟尘都会顺着烟囱上升到顶部,然后流出散发在空气中去。但是,我们农村家用的烟囱都是从柴火燃烧位置的上部接出去的,即烟囱底部的温度最高,空气的密度最小,所以热的烟尘都向上运动。然而本实验中由于塑料瓶的特殊形状,其上方只有一个很小的出口,内下部却有一个很大的空腔。当我们将纸筒点燃后,随着纸筒进入瓶内的白烟,开始时有一点点上升从瓶口溢出,造成瓶口处的气压减小,所以周围的冷空气就压入瓶内,使得后面的白烟不再上升,而是缓缓地流向瓶的底部。当这些白烟从纸筒的筒口缓缓流向瓶底时,就形成了我们所看到的“瀑布”,而在瓶的内部从底部开始慢慢形成一种像浓雾一样的烟雾,这一层浓浓的烟雾充满整个瓶的下底部,而且从瓶底缓缓升起。如果纸筒还没有燃完的话,浓雾就会逐渐上升至纸筒位置,甚至是上升到瓶口。整个“瀑布”的形成就是这样的简单,但给我们的视觉感却是非常壮观的。

说明:

(1)本实验的器材易得,操作非常简单,实验效果却非常的理想。(2)本实验在加工瓶中的小圆孔时,如果是用小尖刀,则一定要注意安全,因塑料瓶是软的,一不小心刀就会划到手上。(3)用来圈纸筒的纸要用易燃但又要燃烧得缓慢的纸料,这样观察到形成瀑布的时间才长。另外,实验中一定要注意,当燃烧的火焰快到筒壁的时候一定要将火吹熄,否则塑料瓶就报废了。(4)本实验可以在任何场合作为趣味实验来演示。

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