科学小发明(科学小发明饮水机)

每天3分钟，陪孩子做个科学小实验，激发孩子好奇心

文：科学奶爸 | 视频：科学奶爸

BGM：Summer（久石让）

小朋友及大朋友们，晚上好！又到了今天的【科学大发现】时间了，我们的口号是小实验大科学。现在，你们准备好和我一起探索神秘的科学世界了吗？下面，大家变身科学小侦探，开启今天的科考任务吧！

领取任务卡

近年来，饮用水质量越来越被市民重视。今天要说的TDS检测笔，就是一款网上火爆的用于检测净水器对溶解性固体过滤效果的仪器，也被不少人用于检测水质情况。

【今日任务】探索宠物自动喂水器的科学原理。

【方法途径】发现身边有趣的科学现象，提出假设，并通过实验及借助已有的知识积累进行推理分析，找到现象背后的原因。

【课程目标】保护孩子与生俱来的好奇心，激发学习兴趣，培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力，并依据原理发明创造更多实用的产品，使其从小具备理性分析推理能力及创造力。

研究对象

这就是我们今天要研究的宠物自动喂水机。那么大一桶水倒扣在水槽上，桶里的水不会全部流出来吗？如果不会，又是如何让宠物喝多少水给多少水呢？下面，我们通过实验来发现其中的奥秘吧。

图片源于网络，版权归原作者所有

实验所需材料

瓶装水1瓶、水杯1个

实验操作步骤

1.将水瓶装满水，并确保水瓶中的水量大于接水的水杯容量。

如何辨别手机充电器的输出电流大小？以手机或平板所使用的电源供应器来说，在机身上皆会标注输入和输出的电流与电量，同时也会印上厂牌、型号、制造商、产地、和安全认证等资讯。

2.将水杯平放在桌面上。

3.开始往水杯中迅速倒入水，并将瓶口处于杯口稍微往下一点的位置。

4.观察瓶中的水量及流动情况。

观察实验现象

通过实验，我们发现，眼看水杯里的水要溢出来的那一刻，瓶子里的水突然不再流出，而是保持静止。

结论原理分析

物体要保持静止不动或平衡状态，必定是受力平衡。所以我们只需从力的平衡的角度来分析。瓶子里的水受到两个力，一个是自身重力，另外一个是瓶底内部区域的空气压力，且这两个力都是竖直向下的，形成一个向下的合力（F1）。由于水不再流动，所以必然有一个与该合力大小相等方向相反的其他的力（F2）。

在此前的实验课中我们曾经讲过，地表上的任何物体，每时每刻都处在大气层中，并受到大气压力。水杯中的水也受大气压力，且该力竖直向下，并且不断将杯中的水往瓶子内部挤压，从而给瓶子里的水一个向上的力。正是因为这个力，才使得水瓶中的水不再流出。因此，我们可以得出结论，F1=F2，并且F1和F2的方向相反。

小朋友们，现在你能回答自动喂水器为什么不会流出多余的水，并且宠物喝多少水就流出多少水了吗？依据该原理，你还能设计出更多有趣实用的小发明小制作吗？欢迎秀出你的发明作品哦！

实验知识总结

本次实验涉及的知识点主要包括：大气压、重力、力的方向、力的大小。具体可查阅更多参考书籍哦。

安全注意事项

确保瓶中水量大于盛水水杯的容量。实验过程需大人全程陪伴，不能让孩子单独操作，确保安全。

免责申明：科学实验含一定的操作风险，请家长陪同孩子严格按照实验步骤操作并仔细留意本实验注意事项，实验过程中发生的任何安全事故，与魔力科学小实验公众号无关。

今日互动

如果瓶口的位置高于水杯口的位置，会发生什么现象？为什么？文章底部留言探讨吧