九年级物理大气压强部分双试管实验原理,最好说的细一点!
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/28 16:43:52
九年级物理大气压强部分双试管实验原理,最好说的细一点!
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这是可以说也是虹吸现象.
![](http://img.wesiedu.com/upload/d/f6/df6ccbd16b7fe3f7a32b47122550d6f5.jpg)
图a所示小试管在大试管中,上升的路径,可视为构成套装虹吸管的内管.
与之等效的左右并列形式如图b所示.
此处的小试管如同一个活塞插在左臂管口之中.等效为并列形式,但不会改变小试管的受力情况.
小试管在水平方向受力平衡自不待言,在竖直方向受三个力:
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/15/31546479f056e679e2f850288e4b4c4d.jpg)
一是重力G,方向向下;
二是大气压力F1=p0S(S表示小试管的横截面积,下同),方向向上;
三是水的压力F2,根据压强差公式,在静态的情况下,F2 =(p0-ρgh)S..
在平衡的条件下应有p0S-(p0-ρgh)S=G.化简后得ρghS=G
可以看出上式中的hS就是小试管插入大试管时没入水中的体积(也就是小试管排开的水的体积).
这也就明白无误地告诉我们,在此情况下,翻转后,小试管仍平衡,水也不流动.
要保证翻转后小试管上升而不下落,需要在做此实验之初,将大小试管翻转之前,在将小试管插入大试管水中时,使插入的深度大于小试管平衡浮于水中的深度.
这样翻转之后,小试管受的三个力中重力G 和大气压力F1= p0S 都不变,而水对小试管的压力F2 = (p0-ρgh)S 将因h 的增大而减小.
因而克服小试管的重力使其上升的动力增大p0S-(p0-ρgh)S>G
小试管失衡上升.
![](http://img.wesiedu.com/upload/d/f6/df6ccbd16b7fe3f7a32b47122550d6f5.jpg)
图a所示小试管在大试管中,上升的路径,可视为构成套装虹吸管的内管.
与之等效的左右并列形式如图b所示.
此处的小试管如同一个活塞插在左臂管口之中.等效为并列形式,但不会改变小试管的受力情况.
小试管在水平方向受力平衡自不待言,在竖直方向受三个力:
![](http://img.wesiedu.com/upload/3/15/31546479f056e679e2f850288e4b4c4d.jpg)
一是重力G,方向向下;
二是大气压力F1=p0S(S表示小试管的横截面积,下同),方向向上;
三是水的压力F2,根据压强差公式,在静态的情况下,F2 =(p0-ρgh)S..
在平衡的条件下应有p0S-(p0-ρgh)S=G.化简后得ρghS=G
可以看出上式中的hS就是小试管插入大试管时没入水中的体积(也就是小试管排开的水的体积).
这也就明白无误地告诉我们,在此情况下,翻转后,小试管仍平衡,水也不流动.
要保证翻转后小试管上升而不下落,需要在做此实验之初,将大小试管翻转之前,在将小试管插入大试管水中时,使插入的深度大于小试管平衡浮于水中的深度.
这样翻转之后,小试管受的三个力中重力G 和大气压力F1= p0S 都不变,而水对小试管的压力F2 = (p0-ρgh)S 将因h 的增大而减小.
因而克服小试管的重力使其上升的动力增大p0S-(p0-ρgh)S>G
小试管失衡上升.