六月物理

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六月物理

2024-07-13 03:00:46| 来源: 网络整理| 查看: 265

饮料之所以能够顺着吸管向上进入口中,主要是谁的功劳呢?可能有同学会认为是我们自己的嘴里的“吸力”把饮料吸上来,其实这种说法是不确切的。我们用力吸的不是容器中的饮料,而是口腔和吸管中的气体,将这部分气体吸入肺中之后,口腔和吸管中的气压变得比外界的大气压低。这时候,大气压会把饮料往吸管里压,从而把饮料压进口中。

所以与其说是“吸”饮料,不如说是“压”饮料。也正是因为大气压的缘故,所以在下列几种情况下,吸管也有失灵的时候:

①嘴没闭紧。此时口腔和大气连通,两处气压基本一致,无法对容器中液体产生压强差,也就无法把饮料“压”上来,同学不妨试一试。

②吸管在水面上的部分出现破洞。此时空气会不断从破损处补充进来,无法形成内外压强差,道理和第①种情况是类似的

③容器其他部分密闭且坚固。有的读者会遇到这种情况,在吸口服液时,常常会觉得特别吃力或吸不上来。

这是因为像口服液容器这种坚固且密封性好的小瓶子,里面和外界大气隔绝,那么大气压也就无法作用到里面的液体上。这种情况下,一开始可以吸出来一小部分液体,再往后就很艰难。解决的办法也很简单,在容器顶部再扎一个小孔,让大气进入容器内即可。

与坚硬密闭容器相反,像盒装牛奶这类软包装容器,如果只开一个吸管口,人吸气后,外界大气压可以通过挤压容器壁,间接地把液体挤出容器,最后我们会看到被大气压扁的牛奶盒。

④吸管上端离液面太高。地表的大气压约在105帕斯卡左右,这么大的压强大致相当于10米深的水底的水压。换句话说,大气压最多能够把水“压”到比水面高10米的位置(此时吸管上方已经是真空,气压为零!),高于10米,大气压就无能为力了。

当然,对于吸管,这种情况不会发生,一是因为没有人会用10米长的吸管去喝饮料;二是人的口腔吸力有限,不可能在口腔中形成真空。越长的吸管,竖着使用它来喝饮料就越费力。

吸管还可以这样玩

用吸管转移液体

利用大气压强,我们用吸管喝到了饮料。同样的原理,我们还可以用吸管转移少量液体。具体方法如下。

该操作的关键是在液体进入吸管后,用手封住吸管上方的开口,取出吸管,一开始会有几滴液体滴出来,然后外面大气压就会把剩下的液体“托”住。

想要把液体放出来,只要松开上面的吸管口即可。

实验室中的滴管就是根据同样的原理设计的。

用吸管做简易喷雾器

首先将一根吸管剪成两段。

将其中一段用胶带固定在敞口容器壁上,容器内加水直到淹没吸管下端。

手边有器材的同学不妨一试(请勿在餐桌上实验!)。该实验的技巧在于,吹气的吸管出气口越小越好(这样流速会尽可能的大),比如下图这种摆放方式就很容易成功。

这里要用到流体流速越大,压强越小的流体动力学原理(即著名的伯努利原理)。吹气时,吸管上方的流速大,气压就很小,下方的液体表面的大气压会将液体沿竖直吸管“压”上去,再随着猛烈的气流,形成喷雾。

吹不落的乒乓球

同样利用伯努利原理,可以做一个难度稍微大一点的实验。

用吸管向上猛地向另一端的乒乓球吹气,乒乓球会在气流的推力和两侧气压差形成的力的作用下,短暂地保持滞空。

肺活量大的同学不妨一试,乒乓球一开始不要离吸管太远,两只手协调好,多尝试。

吸管简易小乐器

用剪刀在吸管的一端剪出鳄鱼嘴形状的开口。

将这一端放在口中,用力吹吸管,两片分叉的小塑料片会振动,带动吸管内空气振动发声。

改变吸管长度,管内空气振动频率变化,听到的声音音调随之变化。视频中的声音或许不是很优美动听,但是笛子,唢呐等乐器的原理和这个“土乐器”是一样的。

吸管是南京市物理中考的常客哦

利用身边的常见器材,设计小实验,一直是南京市中考的命题热点。在最近10年南京市物理中考中,与吸管有关的实验多次出现(2012,2013,2015,2016,2017,2019)。可见吸管虽小,用处却很大。下面以其中几题为例,看完前面内容之后,是不是感觉中考题so easy?

(2012)如图所示,在一个盛水的玻璃杯内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,看到A的管口有水喷出,这是因为流体的流速越,压强越。以下现象中不能用此原理解释的是(填序号)。

①平行于岸边航行的船不能靠岸太近;

②用吸管把饮料吸进嘴里;

③狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻。

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大;小;②

(2015)利用吸管可以做物理小实验。用吸管“取”水,如图甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中。现有以下四个动作:

a.用手指封住管口

b.将吸管移出水面到空杯上方

c.将吸管插入水中

d.松开封住管口的手指

以上四个动作的合理顺序是(填字母);这个实验的成功说明了的存在。

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c,a,b,d;大气压强

小明利用气球做了几个物理小实验.如图甲所示,要使两个气球靠近,应用吸管对准点(选填“A”、“B”或“C”)沿垂直于纸面方向用力吹气。

点击空白处查看答案

B

平时多关注一些常见小器材,探索它们的不同用法,玩法,既能培养动手能力和创新意识,也能激发兴趣,提高科学素养,增加中考的知识储备。祝大家玩得快乐,学得灵动,我们下一期再见!

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