(1)“我”出“你”进
实验时将色水装入(可用注射器)图3装置的a、b玻璃管中(成两段小水柱),对着瓶盖口往大注射器外筒内吹气。由于大注射器外筒内的气柱流速比小注射器外筒的气柱流速小,看到的现象是a玻璃管中的水柱被“顶”出玻璃管外,b玻璃管中的水柱被“吸”进小注射器外筒内。
(2)下管不喷水
将图3装置的饮料瓶盖拧在一个去掉瓶底的饮料瓶口上,实验时往瓶内倒水,如图4甲所示。看到的现象是a玻璃管中有水喷出,而b玻璃管中无水喷出,若这时用注射器向b玻璃管中注入红水,而红水立刻被吸进小注射器外筒内的水里,原理同前,不再赘述。利用本装置和上述实验方法还可做2004年人教版(必修加选修)高中物理第二册P108页练习六第(2)题实验(水流抽气机),如图4乙所示,可说明它的使用方法和工作原理。
4巧得两个实验
(1)大气压实验
用一个透明塑料饮料瓶(大小不限),在瓶壁(靠底部)上打一个小孔,用一手指摁住小孔(或用透明胶带粘贴小孔),往瓶内注满水后拧在图3装置的瓶盖上,用原来小注射器的活塞(或手指)堵住小注射器的外筒,把整个装置竖直倒放。
实验时,我们看到的现象是a、b管没有水喷出(如图5甲所示),若松开堵小孔的手指,则a、b管中有水喷出。一堵一放,则a、b管中时无水喷出,时有水喷出,手指就像开关一样。
(2)液体压强随深度的增加而增大
在(1)松开堵小孔的手指时,a、b管中都有水喷出。看到的现象是b玻璃管中的水柱比a玻璃管中的水柱喷得远(如图5乙所示)。
实验说明液体对侧壁的压强随深度的增加而增大。
注:要保证a、b管中喷水射程随深度增加而增大,要求H≥h,即拎高的高度不低于瓶和注射器总液体的深度。在这种装置条件下,就可以实现以喷水射程的大小来定性演示液体压强与深度的关系。
5两船相撞
江河里的船只发生相撞事故时有发生,用简单材料可做两船相碰的模拟实验。用硬泡沫塑料做两只小船,把“船仓”挖空一些。在两船的尖端部分分别拴上橡皮筋,在水盆中装水,把两船放入水盆中,“船”上橡皮筋用透明胶带粘在水盆边上,在两船的船仓内装一些小石子,让两船有一定的“吃水线”(实验时确定),用一个2L饮料瓶去底,并在其瓶盖上打孔后,安一段皮管,让里边的水能产生一急水流,对准两船中间冲,如图6所示。这时看到两船靠拢,并相互碰撞。实验说明:流动的液体和气体都是流速越大压强越小。船只前进,水相对船只向后流,两船如果靠得很近,水流过两船之间的狭窄水道时流速大,压强变小,于是两船外侧的水将压迫船只靠近而相撞。行驶在马路上的两辆汽车,如果靠得太近,速度不能太快,否则也会发生撞车事故。
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