重返自然科学课堂:拼装水轮车模型,探索水力的奥秘

科技   2025-01-08 08:42   湖北  

产品安装视频:水轮车
 
本 期 导 读:
① 了解水轮车。
② 和我一起做个水轮车模型吧~
③ 水轮车的原理。

hey~我是小梦!


小伙伴们,你们知道吗?在古代呀,没有像现在这么多厉害的机器,可聪明的古人也有自己的超棒发明,古代的人们为了生活和生产,发明了好多神奇的水利机械。比如说龙骨水车,这名字是不是一听就感觉超霸气?它的名字来自民间,南宋诗人陆游在诗里写“龙骨车鸣水入塘,雨来犹可望丰穰”,这可是目前能找到的最早提到龙骨水车的地方啦!

龙骨水车主要是由木链、水和刮板这些组成的,那一节节的木链看起来就像一根根的龙骨,所以才有了这个特别的名字。它就像一个勤劳的小帮手,适合在近距离提水,提水高度大概在1到2米左右,特别适合在平原地区工作,或者当灌溉工程的小助手,从输水渠直接给农田送水。要是在井里取水,它就变成立式的啦,而且水车的传动装置还有平轮和立轮两种,用来转换动力方向呢!一开始,它是靠人力转动的,后来聪明的古人又想出了用畜力、风力、水力等好多办法来让它动起来,是不是超级厉害!

还有筒车,它也有好多名字,比如流水筒车、水转筒车,也有人简单叫它筒轮。它就像是一个乖巧的取水小能手,靠水流作为动力,然后去取水灌溉农田。

另外,水排也特别牛!它是古代冶铁用的水力鼓风装置,在公元31年的时候,有个叫杜诗的人发明了它。它的动力是水力,通过曲柄连杆机构,能把回转运动变成连杆的往复运动。以前的鼓风器大多是皮囊,古代人叫“橐”,把好几个“橐”放在一起排成一排,就叫“排囊”或者“排橐”,用水力推动它们,就成了“水排”啦!

还有水磨也很有趣哟!它的动力部分是一个卧式水轮,在轮的立轴上安装磨的上扇,流水一冲,水轮就带动磨转动起来啦。要是水的冲力小但水量大,还有另一种形式的水磨:动力机械是一个立轮,轮轴上装一个齿轮,和磨轴下部平装的一个齿轮相互衔接,水轮转动通过齿轮就能让磨工作咯,这两种水磨构造简单,用的地方可多啦!

说了这么多,终于要正式介绍咱们今天的主角——水轮车啦!水轮车还有别的名字,像水碓、水车。它可是利用上游的水流来推动自己转动,从而产生动力的厉害家伙。而且通过相关联的传动轴,它还能帮忙干好多活呢,比如椿米、磨米等等,简直就是个全能小工匠!

水轮车的历史可长啦!早在公元前1世纪,古希腊人就发明了水轮,用来磨面粉和提水。咱们中国呢,水轮车的使用历史也特别悠久,早在东汉时期,就已经有用来灌溉的水轮车啦!

小朋友们,水轮车这么好玩又有趣,想不想自己动手制作一个水轮车模型呀?快来动手试试看,观察它是怎么转动工作的,说不定你还能发现更多关于水轮车的小秘密呢! 


Part 1

材料准备

Part 2

实验步骤

拼装水轮木板,铁轴从木板中心穿出,两侧用轴套限位。

拼装木板,将水轮上的轴穿入支架,反面用轴套限位。

将另一侧支架穿入木片、底板,铁轴、用轴套限位。

将组装好的水轮车放入透明水槽,组装完成。测试!


Part 3

原理解释

水轮车的历史可以追溯到古代。早在公元前1世纪,古希腊人就发明了水轮,用于磨面粉和提水。在中国,水轮车的使用也有悠久的历史,早在东汉时期,就有了用于灌溉的水轮车。

水轮车是利用水的能量来转动的。水从高处流下,冲击水轮车的叶片,使水轮车转动。这个过程中,水的势能转化为水轮车的动能。


好啦,最后小梦想要问问小伙伴们:关于水轮车,能不能进行升级呢?小伙伴们有没有什么绝妙的想法呢?别忘记和小梦分享哦~

【水轮车】


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编辑丨小梦

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