你知道虹吸现象吗?容器中的水可以自动通过高于容器水面的弯管流出,就好象有什么东西将水从容器中"吸"出来一样(见左下图)。

为什么水会自动流过高高的弯管呢?原来,这是由于压强差在起作用。当弯管两侧中同一液面的压强不同时,管中的水(或其它液体)就会向着压强较小的一侧流动。右上图就是说明这个压强差如何使水流动的原理图。

要能够产生虹吸现象,弯管的水流出端必需比水进入端低。设进水端的水平面为A,出水端的水平面为B,向上作用在两个水平面上的大气压值都是P0,但右边管内在A面以下还有一段长h的水柱,所以,在右管中与A同一面上的压强P=P0+ρgh,即Po

仔细分析虹吸的原理图还可知道,事先要让弯管中充满水,并且整个弯管内部不能进入空气,否则,内部空气的压强会改变两端压强差的关系,就不能发生虹吸现象了。

我们先来做一个实验:取一金属罐头筒,去掉上盖,在底面打一圆孔,塞入中间有孔的胶塞,孔中插入一根两端开口的直径15-20毫米的玻璃管,如图所示。玻璃管在筒内高度为筒高的5/6。再取一只直径30-40毫米的大试管(略高于玻璃管在筒内的高度),口朝下套在玻璃管上。设法将试管垫高(可用粘在筒底的三个塑料块垫高试管,而不能堵死试管口),将胶塞与筒底之间,胶塞与玻璃管之间用熔化的石蜡加封。

现在开始向罐头筒内加水,当水还没有超过A线时,下端的管口不会有水流出,但当再加水少许,一旦超过B线,筒内的水便会几乎全部流出。其实,玻管加套大试管的目的,就等于是制作了一个弯管,等效于下左图的装置,当容器中的水位超过B线,水就从下端关口流出,直到水位降低到A线以下,水才停止流出。

下一页
阅读全文