倒流壶的物理原理是什么

作者: 钟阳春

生活中说起茶壶,大家应该不陌生,但是,你有没有想过,茶壶还可以倒过来使用呢?本期科学课堂为大家介绍神奇的倒流壶。

倒流壶又名倒装壶,全称耀州窑飞凤提梁倒流壶,1968年出土于陕西彬县,现藏于陕西省历史博物馆,为国家一级文物,是镇馆之宝之一。原文物高18.3厘米,腹径14.3厘米,腹深12厘米,底径7.5厘米,通体施以橄榄青色釉,伏凤式提梁,以花蒂为假盖(无法打开)。盖、壶衔接处堆塑哺乳母子狮,母狮张口为壶嘴,周身刻缠枝牡丹纹。凤凰为鸟中之王,狮子为兽中之王,牡丹为花中之王,所以也有人称它为“三王壶”。

倒流壶造型十分奇特:壶身与壶盖连成一体,以刻花象征性地表现壶盖,但是盖不能开启。既然壶盖不能开启,从哪里装酒呢?通过仔细观察我们会发现倒流壶的底部有一个梅花形的孔洞,在使用时我们先将壶身倒置,从此孔注入适量的酒水,然后把壶身归正,从狮子嘴壶口将酒注入杯中,在这个过程中,壶的底部滴水不漏。

倒装壶是古人乘马车出行必备之物,尤其是出远门,由于古代马车车轮都是木轮,就像我们的自行车没有外面的轮胎,缓震性能差,再加上古代道路多土路、石子路、石板路,因此,马车行走时,颠簸程度可想而知,普通带盖瓷壶根本无法使用,壶中水会溢出来,壶盖也极易摔碎。这就是倒装壶的产生原因。

倒装壶在我国的唐宋时期就已出现,在宋代时最为出名。到了元代,其工艺发展得更加炉火纯青。据《元代瓷器目录》记载,倒装壶的制作工艺比较奇特,烧制需经过三道工序,每道工序都较复杂,制作尤为不易。在考古发掘的时候,科学家们用X光,才洞悉了倒装壶的内部结构。

倒流壶的出现,不仅体现了我国古代劳动人民的智慧,更展现当时科学水平达到的高度。据了解,倒流壶不光有“三王壶,百鸟之王、百兽之王、百花之王”的寓意,古人做出此壶更是告诫后人:倒既正,正既倒,倒的终点为正,正的终点为倒,做任何事情都是不要超越限度。你想制作一个简易倒流壶吗?接下来请跟着本文一起动手做实验吧!

科学原理:倒流壶是根据物理学中的“连通器液面等高”的原理做成的。当连通器中只有一种液体,且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。在和壶口相连接的地方,有一根小管通向壶腹内,酒水从底部壶口倒入,灌进的酒通过长注管流进壶的内壁,壶放正后,只要酒高不超过长注管的上口,酒就不会从壶底孔中漏出。这种无盖倒装的设计使得壶密封得更严实,灰尘不能落入壶内,也就更卫生。

材料准备:矿泉水瓶、吸管(直径0.6mm)、热熔胶、电烙铁(或扩孔器)、胶带

实验操作:1.用电烙铁(或扩孔器)在矿泉水瓶底部中间部分开一个直径1cm的孔。

2.将吸管从瓶子底部插入瓶内,使0.5cm左右吸管伸出瓶底口,用热熔胶将伸出的吸管固定在瓶底口。

3.用电烙铁(或扩孔器)在瓶身约2/3处(靠近瓶口)开一个直径1cm的小孔。

4.将吸管从小孔插入瓶底并靠近瓶底开口处,用热熔胶将吸管固定在小孔处。

5.将胶带粘在水瓶上,将瓶盖与瓶身固定在一起。

6.将瓶子倒置,从底部小孔加入部分水,再把水瓶归正,此时倾斜瓶身就可从侧面吸管倒出水,瓶底滴水不漏。

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