浅析虹吸现象
2014-10-20杨怡宁
杨怡宁
摘 要:虹吸现象被广泛运用到生活中。本文论述了虹吸现象的基本原理,并就在平时生活中观察到的金鱼缸换水实例,通过实验说明其运用的是虹吸原理。
关键词:虹吸现象;虹吸管;物理教学
一、偶然的发现
我家里有个大鱼缸,每次换水的时候我都看见爸爸拿一根软管,把软管的一头浸入鱼缸水面以下,先用嘴在另一头吸气,然后就看见水源源不断地从软管中流出。我很好奇这是什么原因,水为什么会自己从鱼缸中流出来呢?这个疑问一直围绕着我,直到进入高中学习虹吸原理。
二、虹吸原理
进入高中后,物理教师讲解了虹吸现象:由于连通器的两端液位的高度差产生的压强差,引起液体自行流动的现象称为虹吸现象。
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。右图就是说明这个压强差如何使水流动的原理图。图中弯管被称为虹吸管。
要能够产生虹吸现象,弯管的水流出端必需比水进入端低。设弯管进水端的水平面为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P0>P,就会引起管中水柱向右管流动,最终由B端流出。
三、金鱼缸换水实验
金鱼缸换水是不是就运用了虹吸原理?带着这个疑问,回家后,我按照老师做实验的步骤,拿来一根软管,将其一端浸入鱼缸中,我用嘴在另一端吮吸,待水充满软管后,再将这一端放下,使出水口下垂并低于鱼缸水面,水就源源不断地从鱼缸中流出来。我试着抬高出水口,当出水口高度超过鱼缸水面高度后,水倒流回了鱼缸,即使再将软管垂下来,出水口仍无水流出。我又抬高浸入鱼缸中的那一端,使其离开水面,空气进入到软管中,出水口也无水流出。
通过这个实验我明白了,鱼缸换水就是利用虹吸原理。实验还说明,事先要让软管中充满水,并且整个软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。同时出水口必须比上容器的水面低,否则也不能发生虹吸现象。
四、虹吸原理在生活中的运用
虹吸原理在现代社会被广泛地运用。比如虹吸式马桶的工作原理:借冲洗水在便器的排污管道内充溢水后构成的虹吸现象,将污物排走。虹吸水便器的构造特性是便器体内有一个完好的管道。外形呈侧倒状“S”形,应用给水时的水位差促进虹吸作用的构成,由于不借水力冲走污物,所以池壁坡度较缓,池底也扩展了存水面积。虹吸式马桶的最大特性就是噪声小。汽车司机也常利用虹吸管从油桶中吸取汽油和柴油。
本文通过实验阐述了虹吸原理:加在密闭容器里液体上的压强,处处都相等。虹吸管里灌满水,没有气,来水端水位高,出水口用物体封闭住。此时管内压强处处相等。安置好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。
摘 要:虹吸现象被广泛运用到生活中。本文论述了虹吸现象的基本原理,并就在平时生活中观察到的金鱼缸换水实例,通过实验说明其运用的是虹吸原理。
关键词:虹吸现象;虹吸管;物理教学
一、偶然的发现
我家里有个大鱼缸,每次换水的时候我都看见爸爸拿一根软管,把软管的一头浸入鱼缸水面以下,先用嘴在另一头吸气,然后就看见水源源不断地从软管中流出。我很好奇这是什么原因,水为什么会自己从鱼缸中流出来呢?这个疑问一直围绕着我,直到进入高中学习虹吸原理。
二、虹吸原理
进入高中后,物理教师讲解了虹吸现象:由于连通器的两端液位的高度差产生的压强差,引起液体自行流动的现象称为虹吸现象。
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。右图就是说明这个压强差如何使水流动的原理图。图中弯管被称为虹吸管。
要能够产生虹吸现象,弯管的水流出端必需比水进入端低。设弯管进水端的水平面为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P0>P,就会引起管中水柱向右管流动,最终由B端流出。
三、金鱼缸换水实验
金鱼缸换水是不是就运用了虹吸原理?带着这个疑问,回家后,我按照老师做实验的步骤,拿来一根软管,将其一端浸入鱼缸中,我用嘴在另一端吮吸,待水充满软管后,再将这一端放下,使出水口下垂并低于鱼缸水面,水就源源不断地从鱼缸中流出来。我试着抬高出水口,当出水口高度超过鱼缸水面高度后,水倒流回了鱼缸,即使再将软管垂下来,出水口仍无水流出。我又抬高浸入鱼缸中的那一端,使其离开水面,空气进入到软管中,出水口也无水流出。
通过这个实验我明白了,鱼缸换水就是利用虹吸原理。实验还说明,事先要让软管中充满水,并且整个软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。同时出水口必须比上容器的水面低,否则也不能发生虹吸现象。
四、虹吸原理在生活中的运用
虹吸原理在现代社会被广泛地运用。比如虹吸式马桶的工作原理:借冲洗水在便器的排污管道内充溢水后构成的虹吸现象,将污物排走。虹吸水便器的构造特性是便器体内有一个完好的管道。外形呈侧倒状“S”形,应用给水时的水位差促进虹吸作用的构成,由于不借水力冲走污物,所以池壁坡度较缓,池底也扩展了存水面积。虹吸式马桶的最大特性就是噪声小。汽车司机也常利用虹吸管从油桶中吸取汽油和柴油。
本文通过实验阐述了虹吸原理:加在密闭容器里液体上的压强,处处都相等。虹吸管里灌满水,没有气,来水端水位高,出水口用物体封闭住。此时管内压强处处相等。安置好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。
摘 要:虹吸现象被广泛运用到生活中。本文论述了虹吸现象的基本原理,并就在平时生活中观察到的金鱼缸换水实例,通过实验说明其运用的是虹吸原理。
关键词:虹吸现象;虹吸管;物理教学
一、偶然的发现
我家里有个大鱼缸,每次换水的时候我都看见爸爸拿一根软管,把软管的一头浸入鱼缸水面以下,先用嘴在另一头吸气,然后就看见水源源不断地从软管中流出。我很好奇这是什么原因,水为什么会自己从鱼缸中流出来呢?这个疑问一直围绕着我,直到进入高中学习虹吸原理。
二、虹吸原理
进入高中后,物理教师讲解了虹吸现象:由于连通器的两端液位的高度差产生的压强差,引起液体自行流动的现象称为虹吸现象。
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。右图就是说明这个压强差如何使水流动的原理图。图中弯管被称为虹吸管。
要能够产生虹吸现象,弯管的水流出端必需比水进入端低。设弯管进水端的水平面为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P0>P,就会引起管中水柱向右管流动,最终由B端流出。
三、金鱼缸换水实验
金鱼缸换水是不是就运用了虹吸原理?带着这个疑问,回家后,我按照老师做实验的步骤,拿来一根软管,将其一端浸入鱼缸中,我用嘴在另一端吮吸,待水充满软管后,再将这一端放下,使出水口下垂并低于鱼缸水面,水就源源不断地从鱼缸中流出来。我试着抬高出水口,当出水口高度超过鱼缸水面高度后,水倒流回了鱼缸,即使再将软管垂下来,出水口仍无水流出。我又抬高浸入鱼缸中的那一端,使其离开水面,空气进入到软管中,出水口也无水流出。
通过这个实验我明白了,鱼缸换水就是利用虹吸原理。实验还说明,事先要让软管中充满水,并且整个软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。同时出水口必须比上容器的水面低,否则也不能发生虹吸现象。
四、虹吸原理在生活中的运用
虹吸原理在现代社会被广泛地运用。比如虹吸式马桶的工作原理:借冲洗水在便器的排污管道内充溢水后构成的虹吸现象,将污物排走。虹吸水便器的构造特性是便器体内有一个完好的管道。外形呈侧倒状“S”形,应用给水时的水位差促进虹吸作用的构成,由于不借水力冲走污物,所以池壁坡度较缓,池底也扩展了存水面积。虹吸式马桶的最大特性就是噪声小。汽车司机也常利用虹吸管从油桶中吸取汽油和柴油。
本文通过实验阐述了虹吸原理:加在密闭容器里液体上的压强,处处都相等。虹吸管里灌满水,没有气,来水端水位高,出水口用物体封闭住。此时管内压强处处相等。安置好后,打开出水口,虽然两边的大气压相等,但是来水端的水位高,压强大,推动来水不断流出出水口。