趣味科学实验:N070.水龙卷与火龙卷
【为了方便大家交流,大家觉得有趣的实验资料可以单独发送给我,各位同学自己做过的实验可以录像发送给我,我会进行展示,微信号zhm6334574】
一 实验现象
二 实验材料
两个矿泉水瓶、剪刀、胶布、长易拉罐、铁丝(或铜丝)、医用酒精(药店有卖)、绳子、螺丝刀、啤酒瓶盖
三 实验步骤
【水龙卷】
【第1步】准备好两个矿泉水瓶和一个剪刀胶布;
【第2步】用剪刀将矿泉水瓶盖剪掉如图A(用剪刀戳一个洞从内向外转动),
然后在一个矿泉水瓶上缠上适当厚度的胶布,一端拧进一半,另外一端缠胶布的塞进去,然后从外面缠上胶布,(缠上胶布之前将一个瓶子内装满水);
如果有热熔胶抢可以在两个瓶盖上打出洞,然后对接粘牢固,再缠上胶布这样就方便拆卸了。拿起来晃动一下,使水产生转动,就会看到视频中实验效果。
【第3步】实验视频;
【正常播放】
【慢动作播放】
【实验解释】水流下降导致上方压强减小,下方气压增大有气泡上升,开始晃动造成水在瓶子内部产生旋转,由于水分子之间的粘滞作用,水流在下降的同时产生涡旋状。
【火龙卷】
【第4步】准备好酒精、瓶盖、易拉罐、铁丝、细绳、螺丝刀、螺丝、老虎钳;
【第5步】将铁丝用恰钳子拧成如图A,一根铁丝对折,然后将易拉罐将切成如图B(从后面实验分析,可以在两侧稍微留一点,与抽线平行,转动时候带动空气旋转动),将啤酒瓶盖中间戳一个洞,上面用纸巾卷起来充当燃芯(从下面实验来看,在下面不要放塑料瓶盖,用两个啤酒瓶盖放酒精,是为了让酒精集中,如果酒精直接放到易拉罐里点燃会火势过大),在易拉罐底部用螺丝旋紧使得瓶盖被固定在易拉罐底部。
【第6步】将易拉罐两侧对称用剪刀戳出小孔与铁丝直径接近,然后将铁丝穿进去拧一下使得铁丝与易拉罐相对位置固定。在铁丝上方系上细绳,细绳上方挂到固定地方。先旋转使得细绳拧紧,然后将酒精倒入到纸巾燃芯上点燃,然后释放会看到相对稳定的旋转。
【第6步】实验视频。
【注意事项】实验中火龙卷效果不是很理想(酒精倒入过多导致底座的塑料燃烧),如果制作建议将燃芯高度增加变得细长,同时外部两侧转动要带动气流旋转效果会好。可以尝试在下面放入电风扇,从下面向上吹空气预期效果会好。火龙此实验具有危险性,需要大人操作,儿童单独不能操作,水龙卷实验简单可以操作。用矿泉水瓶子来做的火龙卷实验就不要去尝试了,因为火太小实验没有效果,火太大会把塑料融化掉,我尝试过。
四 实验原理
【龙卷风】
【水龙卷】
水龙卷是一种偶尔出现在温暖水面上空的龙卷风。实质上这是一种涡旋,空气绕龙卷的轴快速旋转。受龙卷中心气压极度减小的吸引,水流被吸入涡旋的底部,并随即变为绕轴心向上的涡流。 要是有上旋式的陆龙卷向海面移动,行进的过程中也会形成水龙卷。
【火龙卷】
火焰龙卷风的形成必须在火焰燃烧产生高温造成热对流上升后,如果这时高空有风,上升的气流会开始旋转,便可能形成所谓的火焰龙卷风。火中心上空有强烈的上升气流和很强的地面旋风。
【自然火龙卷】
【人工火龙卷】