口吹噴霧器

上期“口吹飛箭”的小實驗大家還有印象嗎？如果我拿一支吸管問你，里面有什么？你可能一下反應不過來——明明是空的啊！其實，吸管里還有空氣。今天，我們就拿吸管和空氣“做文章”。

名師簡介：

張軍，江蘇省南京市玄武高級中學（梅園校區）STEM項目主管，江蘇省首席科技傳播專家，高級青少年科技輔導員；曾經多次擔任省級以上賽事評委，撰寫的科普作品多次獲省級以上獎項。

相信大家對注射器都不陌生。當我們將注射器插入水中，拉動活塞，水就會被吸進注射器的針筒里。那么，水是如何被吸進注射器針筒內的呢？其實，這與我們賴以生存的空氣有關，水并不是被“吸”進針筒里的，而是被空氣“壓”進去的。當我們拉動活塞時，活塞與針筒底部之間的空氣體積會變大，導致氣壓減小，由于水面上方的大氣壓大于針筒內的氣壓，水就會被空氣壓入針筒內（如圖1）。這就與我們用吸管喝飲料或者膠頭滴管吸取液體的原理類似。

大氣壓的變化還會產生很多其他有趣的現象。如圖2所示，我們將吸管插入水中，然后用手指堵住上面的管口，再將吸管從水中提起，這時便會看到，吸管里有一段水柱被提了起來。其原因也與大氣壓有關，此時，外界大氣壓大于管內氣壓，空氣從下方“托”住了水柱。當然，這也與液體表面張力有關系，露珠、水滴呈現出球形或橢球形，就是表面張力的杰作。我們可以把表層的水想象成一張“水膜”，正是這層“水膜”阻礙了水的流動。如果水珠太大，在重力的作用下，水就會突破水膜的“封鎖”而流出來。那么，如果我們使用更粗的吸管還能將水柱提起來嗎？大家可以自行嘗試一下哦！

當流體流動時，流速越大，流體的壓強越小。利用這個原理，我們可以制作出“口吹噴霧器”：將一截吸管豎直插入水中，上端管口離水面盡量近一些；另外一支吸管水平放置，水平吸管與豎直吸管管口靠近且垂直；從水平吸管向豎直吸管吹氣，就會噴出水霧（如圖3）。吹氣時，豎直吸管上方管口空氣流速大，壓強小，在大氣壓的作用下水會被壓上來。當水上升到管口時又受到橫向氣流的作用，便形成了水霧。如果我們背著太陽吹，就有可能在水霧中看到彩虹哦。你們知道為什么會出現彩虹嗎？不妨自己查一查，然后動手試著讓彩虹出現吧！