虹吸现象

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<p class="ql-block">  将液体充满一根倒U形吸管后,水杯内的液体会持续通过吸管从位置更低的吸管口流出,由于没有施加人为外力作用,我们初步判断与液体及大气压强有关。接下来我们就通过一组实验来进一步探索分析其原理。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">实验材料</b></p> <p class="ql-block">塑料水杯10个、不同颜色的色素3瓶、吸管3根、锥子</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">实验步骤</b></p> <p class="ql-block">1. 用锥子分别在3个塑料杯中间部位戳个小圆孔。</p> <p class="ql-block">2. 将吸管较短的一端插入小孔,使吸管口贴近杯底。</p> <p class="ql-block">3. 将水杯依次叠加成一个梯形,并将带有吸管的水杯放在每堆水杯的最高位置,同时将吸管的下出水口放置于前一个水杯中用于接水。</p> <p class="ql-block">4. 分别往带有吸管的水杯各滴入1-2滴色素,并往该水杯倒入少量清水,确保液面低于小孔位置。</p> <p class="ql-block">5. 往最高处的水杯倒入清水,确保液面高于小孔位置,然后我们观察各个水杯中水的流动情况。</p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">实验现象</b></p> <p class="ql-block">  通过上面的实验我们发现,当水杯液面持续升高但不超过小孔位置时,杯中吸管内的液面始终与杯中液面保持平齐。当水杯液面高于小孔位置后,水开始从吸管的最高处往另一端流出,并且当水杯中的液面低于小孔位置后,吸管中的水依然持续往另一端流出,直到杯中吸管底端与液面平齐才停止。最终,3个杯子的水汇集到最下端的杯子。</p><p class="ql-block"> 下面视频拍摄中,最高处的塑料杯的小孔与吸管相接的部位,由于孔稍微开的有点大,又没有用胶水密封,所以有轻微的漏水。建议同学们在做实验的过程中最好准备一瓶502胶水,将衔接口的位置密封好,以免漏水。)</p><p class="ql-block"> </p> <p class="ql-block"><b style="font-size:20px;">实验原理</b></p> <p class="ql-block">  虹吸现象的实质是因为液体压强和大气压强而产生。因为h1<h2,所以根据帕斯卡定律p=pgh,装置中左管中的液体压强小于右管的液体压强,另外在B点跟C点分别有大气压的作用。大气压表现为上低下高,但在此处B点与C点高度相对地球的大气压计算高度来说,可以忽略两者间的大气压强值。所以p1-pgh1>p2-pgh2,那么在A左端的压强就大于A右端的压强,在大气压和液体压强的作用下,水朝一个方向流动。</p>