古希臘時(shí)期，一位名叫希羅（Heron of Alexandria），又譯海倫（公元62年左右，生平不詳）的力學(xué)家就發(fā)明出了一種不用電而用大氣壓強(qiáng)的原理制作的噴泉——希羅噴泉。西羅設(shè)計(jì)噴泉是由三個(gè)容器組成的，上面一個(gè)是沒有蓋的碟子，下面兩個(gè)是密閉的球，這三個(gè)容器用三根管子連了起來(lái)。這就是希羅噴泉老的形式。據(jù)說，這個(gè)看似簡(jiǎn)單的發(fā)明，卻在當(dāng)時(shí)受到人們的廣泛關(guān)注，后人也不斷在此基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化了希羅噴泉的設(shè)計(jì)。

希羅有很多發(fā)明，比方希倫蒸汽機(jī)、風(fēng)力機(jī)械裝置、注射器等。最有趣的是一種自動(dòng)售貨機(jī)，向里面投入硬幣，這臺(tái)機(jī)器就會(huì)自動(dòng)流出一定分量的“圣水”，很像現(xiàn)在的自動(dòng)咖啡機(jī)。

物理現(xiàn)象虹吸原理：

管內(nèi)最高點(diǎn)液體在重力作用下往低位管口處移動(dòng)，在U型管內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致高位管口的液體被吸進(jìn)最高點(diǎn)，形成虹吸現(xiàn)象。

如圖：由于兩邊的氣壓基本相同，高位管口由于伸入液面的深度遠(yuǎn)低于低位管口伸入液面的深度，故從管口處來(lái)說，低位管口處的壓強(qiáng)要大于高位管口處的壓強(qiáng)，但液體仍會(huì)從高位容器流入低位容器。之所以會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象，是因?yàn)檫@里的壓力僅僅只能傳導(dǎo)到液體的上表面。所以低位的杯子里的管子雖然壓力較高，但是無(wú)法傳導(dǎo)到高位杯子里去，所以也無(wú)法阻止液體下落。

從虹吸原理到希羅噴泉：

虹吸原理與普通噴泉可用帕斯克定律解釋：加在密閉液體上的壓強(qiáng)能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞。

變形裝置

張拉整體式結(jié)構(gòu)，是一種建筑結(jié)構(gòu)，美國(guó)著名建筑師富勒（R.B.Fuller）的發(fā)明。

張拉整體式結(jié)構(gòu)：這指“張拉”（tensile）和“整體”（integrity）的縮合。這一概念的產(chǎn)生受到了大自然的啟發(fā)。富勒認(rèn)為宇宙的運(yùn)行是按照張拉一致性原理進(jìn)行的，即萬(wàn)有引力是一個(gè)平衡的張力網(wǎng)，而各個(gè)星球是這個(gè)網(wǎng)中的一個(gè)個(gè)孤立點(diǎn)。按照這個(gè)思想張拉整體結(jié)構(gòu)可定義為一組不連續(xù)的受壓構(gòu)件與一套連續(xù)的受拉單元組成的自支承、自應(yīng)力的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的剛度由受拉和受壓?jiǎn)卧g的平衡預(yù)應(yīng)力提供，在施加預(yù)應(yīng)力之前，結(jié)構(gòu)幾乎沒有剛度，并且初始預(yù)應(yīng)力的大小對(duì)結(jié)構(gòu)的外形和結(jié)構(gòu)的剛度起著決定性作用。由于張拉整體結(jié)構(gòu)固有的符合自然規(guī)律的特點(diǎn)，最大限度地利用了材料和截面的特性，可以用盡量少的鋼材建造超大跨度建筑。

為了弘揚(yáng)和傳承載人航天精神，拉近青少年與航天的距離，激起廣大青少年持續(xù)興起探知航天奧秘、學(xué)習(xí)航天知識(shí)的熱潮，神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富于2022年3月23日下午15：40在天宮授課在中國(guó)國(guó)家科技館、西藏自然科學(xué)博物館和新疆烏魯木齊第70中學(xué)展開“天宮授課”第二課，課堂之上再一次演示液體（水）張力實(shí)驗(yàn)：液橋?qū)嶒?yàn)

2021年11月8日，航天員王亞平等人圓滿完成出艙活動(dòng)全部既定任務(wù)。王亞平曾在多年前在太空進(jìn)行授課，圖甲為授課場(chǎng)景，水滴呈現(xiàn)球形，這是由于水的表面張力作用的結(jié)果，分子間作用力F與分子間距離r的關(guān)系如乙所示，水滴表面層中水分子之間的距離___________（填“大于”“小于”或“等于”）。若空間中兩個(gè)水分子間距從無(wú)限遠(yuǎn)逐漸變小，直到小于，則分子勢(shì)能變化的趨勢(shì)是___________。

1． 大于     先減小再增大

【解析】

【詳解】

[1]在水滴表面層中，水分子之間的相互作用力表現(xiàn)為引力，所以距離大于；

[2]若空間中兩個(gè)水分子間距從無(wú)限遠(yuǎn)逐漸變小，直到等于過程中，分子力做正功，分子勢(shì)能減??；當(dāng)分子間距等于后再繼續(xù)減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，故分子勢(shì)能變化的趨勢(shì)是先減小再增大。

單擺是初中物理、高中物理最為常見模型，實(shí)驗(yàn)中可以探究很多物理知識(shí)，早在15、16世紀(jì)就有研究，然而那時(shí)代，物理發(fā)展緩慢且不完善，也只是觀察和記錄擺動(dòng)情況，用擺動(dòng)周期記錄時(shí)間等等?，F(xiàn)在課程中涉及擺動(dòng)情況復(fù)雜，探究?jī)?nèi)容豐富。

周期推導(dǎo)（拓展）

從簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)看單擺（擺動(dòng)小幅度可看成簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)）