PDF《科玩 DIY：喷泉与水龙头》

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52 - 科学教育月刊 第242 期 中华民国九十年九月 目的 利用简易器材组合一套兼具「喷泉」及 「水龙头」功能的实验装置,使学生可以清楚 观察在一密闭系统中气、液体间之体积与压 力间的关系.

器材与药品 塑胶罐 (500mL) 1个 塑胶罐 (125mL) 1个 塑胶滴管 2支 塑胶软管 (约15公分) 1条 塑胶软管 (约10公分) 1条 硬塑胶管 2支 (可使用注射针头的套盖) 可弯吸管 1支 塑胶漏斗 1个 (可在化学材料行购得) 三通塑胶活栓 1粒 (可在一般医疗器材行购得) 单孔塑胶塞 3个 (取自三通塑胶活栓的附件) 热熔胶枪 1组 设计与组合过程 1.取一个保特瓶的盖子,用热熔胶黏在 500mL 大塑胶罐盖子的上面,并固定之. 2.然后在盖子中央穿一直径约 0.5 公分的小 孔,在此孔中插入一硬塑胶管,并用热熔 科玩 DIY:喷泉与水龙头 张简琦丽 * 陈坤成 ** * 国立高雄师大学 化学系 ** 台北县三峡国民小学 胶填满接口空隙,使其不漏气. 3.在大塑胶盖下方之硬塑胶管套入一条长约15cm 的小孔,使其深入大塑胶罐的底部,然后 将大塑胶盖与大塑胶罐组合起来. 4.在保特瓶的盖子上方接一个由保特瓶改装 而成的塑胶漏斗. 5.将125mL 塑胶罐的底部涂满热熔胶,固定 在500mL 大塑胶罐的盖子上方. 6.另外在大塑胶盖子上挖一小孔,小塑胶盖 上挖两个小孔(一在盖子正中央处,一在 距盖子边缘约 1cm 处),并分别用热熔胶 各以一个单孔塑胶塞固定在此三孔中. 7.在小塑胶盖子正中央处的单孔塑胶塞上接 一粒三通塑胶活栓,并用一条长约 10cm 的 透明塑胶软管接在大、小盖子的另一个单 孔塑胶塞中. 8.将塑胶滴管从尾端剪下 7cm ,并在尾端约 1cm 处用酒精灯加热至透明,使其稍微弯 曲,然后以热熔胶与可弯吸管相黏,做成 喷泉的喷头(如图 1),并将其接在小塑胶 盖上方之三通塑胶活栓的正上方. 9.取另一支塑胶滴管尾端剪下约 6cm ,并加 热尾端约

2 c m 处,使其自然弯曲,做成 「水龙头状」,(如图 2),并将其接在小 塑胶盖上方之三通塑胶活栓的侧管. 10.依上述步骤组合便可完成一套兼具「水龙 -

53 - 科玩 DIY:喷泉与水龙头 头」及「喷泉」功能的实验装置,如图

3 及 封底图(甲)所示. 操作方式 1.先将小塑胶罐上之三通塑胶活栓关闭. 2.在125mL 小塑胶罐中装入自来水或有色水 至九分满. 3.先将三通塑胶活栓关闭(成位置),然后 由大塑胶罐上之漏斗加入自来水,使接在 漏斗下方之橡皮管末端深入水中. 4.打开塑胶塞通活栓至水龙头开口(由转 成),可看到水从「水龙头」流出,如封 底图(乙)所示. 5.打开塑胶塞通活栓至喷泉开口(由转成 ),可看到水以「喷泉」方式由喷头喷 出,如封底图(丙)所示. 6.以水龙头或喷泉方式操作,上方小塑胶罐 的水会经由喷出或流出进入大塑胶罐中直 至小塑胶罐中的水用尽为止. 7.当小塑胶罐中的水用完后,可再将此套装 置倒转过来,在大塑胶罐中的水便会经由 原先连接在大、小塑胶罐盖子上作为通气 的橡皮管流回至小塑胶罐至装满水为止, 然后再将此装置正立於桌面,便可再重复 操作水龙头与喷泉. 注意事项 1.注意使各接头处不要漏气,否则会使水龙 头与喷泉实验效果不佳. 2.本实验中的器材皆使用塑胶材质,携带方 便安全,若是改用锥形瓶来做实验,则请 小心操作,以免破裂. 特点 1.本实验装置清楚呈现空气是可压缩及具流 动性的. 2.利用压力增加使水溶液上升,形成喷泉及 水龙头效果,有趣好玩. 3.可利用酸、碱溶液浓度及指示剂种类的不 同来造成多种变色效果. 4.水龙头与喷泉操作结束后,大塑胶罐中的 水可以经由装置倒转放置,使水回留到小 塑胶罐中,重复使用. 5.本实验装置体积小,携带方便可在任何场 合操作或演示. 致谢 感谢高雄师大学化学系方金祥教授在 本文创作期间提供宝贵的意见. 参考资料 陈忠照著.亲子