儿童天生爱水,戏水乐园充分把握了儿童亲水的特点,由四部分水池组合而成,承载16件展品。每件展品之间相互关联,生动有趣,孩子们在戏水的同时还可以学到很多与水有关的知识和应用。
1、阿基米德取水器
本展项由操作手轮、阿基米德螺旋取水器构成,向我们展示阿基米德螺旋取水器这种古老水利设施的结构以及人类对水资源的利用方法。转动手轮带动链子使阿基米德螺旋管旋转,螺旋管底端进入水中的部分舀起水,在重力的作用下水随着螺旋管旋转并被不断向上推进,最终流入不平衡桶内,再经不平衡桶把水引入水流反冲发动机,并驱动其运动。
2、水流反冲发动机
本展项由水流反冲发动机、不平衡桶及盛水容器构成,展示作用力和反作用力的关系,以及重心与稳定的知识。水流反冲发动机是一个可以水平转动的容器,容器底部设有出水口,出水口与容器圆周的切线角度方向相同。当水从容器底部流出时,由于出水口的角度与容器壁的圆周切线方向相同,流出的水会从容器壁圆周的切线方向,对容器产生大小相同、方向相反的反作用力,推动容器向水流的相反方向转动。
3、立式链式水车
本展项由立式链式水车、操作手轮及引水渠构成,展示链式水车这一古老提水工具的结构及应用。 参与者操作手轮,可使链式水车转动,带动水车上的小水桶运动,当小水桶进入池中时,可完成提水,当其运动至高处翻倒时,可将其中的水倒入不平衡桶中,再经不平衡桶把水引入水流反冲发动机,并驱动其运动。
4、喊泉
展项设置两套参与装置,每组参与装置由卡通鱼模型、水泵、声控装置、话筒构成,展示奇妙的声控传感技术。
展项中两个卡通鱼相对安装于池中,由系统控制水泵供水,可从鱼嘴部喷出高低变化的水流。话筒装置于池边的水台上,参与者对着话筒发出声音时,声控装置根据检测到声音信号的时间及强度,启动水泵供水,使对应的卡通鱼嘴中喷射出抛物线状的水流。当两套装置的参与者同时喊话时,水流则会在空中交汇,溅出漂亮的水花。
5、音乐喷泉
水池中有6组喷泉,池边操作台上设有6个检测位置,参与者在某一检测位置上方上下变换手势时,可控制相应喷泉的水柱的高度变化,同时音响装置启动,播放美妙的音乐声。展项一次可由多人共同参与,协作创造奇妙的喷泉景观。无人参与时,可由系统控制6组喷泉伴随变化的音乐节拍,形成高低变化的喷泉水柱,制造奇妙有趣的音乐喷泉。本展项展示了现代传感技术的应用。
6、海洋漩涡
本展项由盛水容器及展台构成,容器底部的叶轮转动,推动容器内的水体旋转,由于离心力及流体粘性,会形成神奇的水漩涡。向我们展示漩涡产生的过程及原理,激发参与者探索自然科学的好奇心。
7、气泡沉船
展项由船模型、气泵、容器、操作手柄、展台组成,展示水的浮力及密度方面的知识。
展台上的容器内装有一定量的水和船模型,船浮在水面上。当我们按压手柄时会看到船慢慢的沉入水中,这是为什么呢?其实船浮在水面上是受到了水的浮力作用,在展台内隐藏着气泵装置,当我们按压操作手柄时,便启动气泵向容器内加入空气,形成气泡,由于气体进入水中后,水和气体的混合物密度变小,浮在水面的船受到的浮力也因此变小,随着水中气体的增加,船会慢慢沉入水中。
一项发表在《美国物理学杂志》上的澳大利亚研究成果显示,导致百慕大三角、北部海洋及其它一些海区神秘沉船事件的罪魁祸首就是从海底发出的巨大沼气泡。
8、水上隧道
水上隧道设有三个出入口,参与者通过隧道可从水池一端爬到另一端,还可在隧道内玩耍和观看其它参与者的活动。同时,池边的参与者按压操作手柄启动压水机时,会把水注入不平衡桶,当水位达到一定高度后,不平衡水桶会突然翻倒。此时,在透明管道处的参与者便可体验“水从天降”的惊险和刺激。
9、弹球发射
展项由喷泉装置、小球、小球轨道、概率板构成,展示水的能量以及数学中概率的知识。参与者将小球放置到轨道上,向下倾斜的轨道会使小球自动滚入底部的喷水装置,喷水装置感应到小球后,会自动随机喷出不同力量的水流,将小球喷射到概率板上,并经概率板落入水中。概率板上方的容器,还可接收“气流提升”展项送来的小球,容器中的小球沿出球口落到概率板上,经概率板落到池中。
10、小球旅行
展项由水枪、螺旋轨道、小球构成,展示水的能量及能量转换的原理。参与者把小球放置到螺旋轨道的低端,接着开启水枪向小球喷水。利用水流的冲击力,把小球逐渐移动到轨道的顶端后,小球便沿轨道运动,最后滑落回水池中。
11、气流提升
参与者将小球放到管道进球口,可观察小球在管道内“负压”的作用下,从低处运动至高处,并掉落到不平衡桶或概率板上方的容器中。这是因为我们将小球放入管道后,进球口风机启动产生的气流,可在管道进球口产生负压,将球“吸”入管内。球在管内气流的向上托力作用下,从低处被推送到高处的出球口,并掉落到其它戏水展项中,保证小球的循环利用。
12、水枪
通过调整水枪的角度,将水射流射向某个驱动水轮,使之转动,水流的动力会通过巧妙的传动机构,传递到机械装置的各个部分,制造出奇妙有趣的声音和视觉效果。让参与者在趣味活动中认识能量传递原理以及机械传动装置的结构和作用。三套机械装置分别可以驱动风车转动,驱动钢管琴奏乐,驱动圣诞树变形。
13、龙卷风
展品模拟了龙卷风的形成及运动特性。当蒸汽雾冒出时,顶部的抽气扇将蒸汽向上抽出形成柱状,此气雾柱在形成的同时,受周围立管送出的切向气流作用而发生旋转,便会产生类似于自然界发生的龙卷风状态。在此过程中,展台内的灯光装置启动,并变换出不同的颜色,使“龙卷风”呈现出不同的色彩效果。
14、无源之水
这个水龙头源源不断的向下流水,而周围没有任何管路,那么水是从哪来的呢?请你仔细观察这根水管,就能发现水流之中暗藏着一根稍细的透明管道,经过水泵抽水,水便从藏在水龙头中的管口溢出,不断流下的水又将透明管罩住。由于水流、灯光等因素干扰,使人无法看见水中的管道。所以便会造成一个有趣的假象,好像水是从水龙头中源源不断地流出,似无源之水。
15、旋转的水流
我们印象中的水流应该是竖直向下的,但是通过调节这件展品的振动装置,能控制水流由直线形水流变成螺旋形下落,打开手机的拍照功能对准水流,看起来像“旋转的水流”。
16、泡泡世界
展项由“泡泡秀”和“筒形泡泡”两部分构成。
(1)泡泡秀:
将不同的金属环浸入皂液,可造出各种形状的泡泡。当光照在泡泡表面时,泡泡会呈现出五颜六色的色彩。该展项营造出一个奇妙的泡泡世界,让儿童在做泡泡的游戏中体验快乐,并了解水的表面张力及水膜的干涉现象。
(2)筒形泡泡:
液体的表面张力的本质是其分子间的范德华力将液体分子互相拉近,液体的粘稠度越高,表面张力越大。本展项利用这一原理,将皂液分布于圆形水槽中,浸润其中的圆环在迅速拉升并缓慢停止的过程中能形成巨大的皂泡,可将体验者包围在其中。此时,可仔细观察肥皂膜表面不断变幻的干涉条纹。