暑假，我們一家人回老家二十多天，家中沒人，幾盆可愛的花因為沒有及時澆水而枯死了，一家人覺得很可惜。教室里也常常擺放著一些綠色植物，它們美化了教室環(huán)境。然而，放寒暑假時，這些植物也面臨因無人為其澆水而難逃“渴死”的命運。于是，我想研制出一種自動澆花的裝置，來解決這個問題。

一、設(shè)計方案

設(shè)計目的:這種裝置能夠自動澆花，為時常不在家的人們解決家庭養(yǎng)花澆水的問題。

設(shè)計思路:搜集其他人研究“自動澆花器”的資料，設(shè)計幾種自動澆花的裝置，進(jìn)行試驗。在試驗中，發(fā)現(xiàn)問題，改進(jìn)設(shè)計方案，使自動澆花器能夠定時定量地給花澆水，逐步設(shè)計出有自己特色的自動澆花器。

二、研究過程

1. 想到了從花盆底部給植物補水的方法

把一盆花浸在裝滿水的水盆里，花盆底部墊著濕布，使花盆只有一小部分浸在水里。

7天以后，水盆里的水少了些，花盆上面的土壤已經(jīng)有些干了，花卻沒有什么變化。

15天后，水盆里的水變少了許多，可布仍是濕的，花并沒有死，而且長勢還很旺?？磥磉@種辦法是可行的。但是，這種方法沒有什么創(chuàng)新，能不能做一個裝置給花自動澆水呢?

2. 研究從花盆上部給植株補水的方法

(1)我先進(jìn)行了給花“輸液”式澆水的試驗(如圖3):水滴快了，花就被淹了;水滴慢了，一天只滴幾滴，水就蒸發(fā)了，花還會枯死。怎樣才能做到像人們平常澆花那樣隔幾天澆一些水呢?

(2)我又試著先把水滴到一個水杯中，把水杯固定在一個杠桿的一端，當(dāng)水杯水積累到重于另一端E時(如圖4、圖5)，杠桿就會傾斜，隨之水杯中的水流入花盆里。隨后杠桿再次回到原狀態(tài)，由此往復(fù)?？墒?，由于①杠桿傾斜后，水流不下來，水只能倒出一半;② 杠桿復(fù)位后，杯子的左右位置變了，水滴不進(jìn)去;③水滴不斷蒸發(fā)，不容易控制時間等原因，這個裝置做得不是很成功。但是用輸液器控制時間的方法還是比較成功的。

(3)老師啟發(fā)大家換個思路，把“倒水”換成“流水”行不行呢?看到金魚缸換水時，水沿著吸管自動流出，我們受到啟發(fā)，又查閱很多資料，知道了這種原理是虹吸原理。

我又根據(jù)虹吸原理進(jìn)行了反復(fù)試驗。最后，我把一個U形彎管插在一個水瓶內(nèi)底部，往水瓶中滴水，看到水面的高度剛剛超過彎管高度時，水開始自動流出來。水面低于杯內(nèi)彎管的下端時，停止流水。上面的水繼續(xù)往下滴，水面再升高。超過彎管高度時，水又自動流出來。我測量了不同水瓶的流水量，也就是每次澆花的水量(如圖8)。

同樣高度的U形管，插在粗細(xì)不同的塑料瓶中，水流來的量不同(如表1)。

(4)制作自動澆花器，進(jìn)行試驗。首先準(zhǔn)備兩個塑料瓶和一套輸液器，把其中的一個瓶子裝上水，在瓶蓋上插上輸液器。把另一個瓶子上半部剪掉，在瓶底插上一個倒U形彎管與外部相連。如果有空隙，可用膠水密封嚴(yán)。把裝滿水的瓶子倒立在插有倒U形彎管的瓶子上——一個自動澆花裝置就制作好了(如圖9、圖10、圖11)。

使用時，先將大瓶灌滿水，擰緊蓋，倒立在小瓶之上，將控制閥門調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)牡嗡?，上邊瓶的水就會滴到下邊的瓶?nèi)。

在調(diào)節(jié)時，我首先測量出水滴數(shù)量與容積的關(guān)系(如表2)。

用直徑70毫米的水瓶，每次澆水量為280毫升，間隔100小時(4天多)澆一次水(如圖12、圖13)。1小時滴水約3毫升，約50滴水。因此，控制閥門調(diào)節(jié)到每分鐘約滴1滴水。把這個裝置放在花盆中觀察。

三、使用注意事項

1. 要控制好水滴

根據(jù)花草需要不同的水量，選擇大小不同的水瓶。還可以在一盆較大的花盆中放兩個澆花器。如果沒有輸液器，還可以在上面的瓶子蓋上，扎兩個小孔，小孔的大小控制滴水量。

2. 上下兩個瓶要固定好

還要將上、下瓶接牢，盡量密封，防止水分蒸發(fā)。

四、特點

(1)自動澆花器巧妙地把虹吸原理與水滴定時結(jié)合起來，能夠在一定的時間內(nèi)給花澆一定量的水。與平時人們定期定量澆花的方式一樣，花土能“見濕見干”。

(2)制作過程容易、材料簡單、經(jīng)濟實用。這個裝置的材料都是家庭用過的廢料，小學(xué)生都能制作。

(3)此裝置不需要電源、水源、水泵等，節(jié)省資源，實用安全，便于推廣。

五、體會

通過對自動澆花裝置的研究， 不但加強了我的探究能力，還增強了我對科學(xué)的興趣。我還要繼續(xù)研究，例如:如果在花盆外面圍幾層濕布，花能堅持多久呢? 同時我也體會到了自然界有很多奧秘正等著我們這些少年兒童去發(fā)現(xiàn)、探索、研究。讓我們熱愛科學(xué)，熱愛生活，發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)，解答生活中的疑問吧!