小试管为什么会往上升
作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:47:59阅读:
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在如图(一)3.2-1所示的一端封闭的玻璃管内注满水,再把一只外径比玻璃管内径略小的试管底朝下插入水中。然后把长玻璃管倒转180°,你会看到小试管非但不会落下来,而且将一直上升到顶端。
对于“小试管为什么会上升”这个问题,有人做这样的解释:大气压可以支持约10米高的水柱,而倒置后的小试管上方的水柱高度远小于10米,由于水柱受的重力所产生的对试管底部的压强远小于大气压(大气压作用于试管内底,方向向上),由此而产生的压力差大于小试管受的重力,因此小试管向上运动。为了检验这样的解释是否正确,请你做如下的实验:
1.把长玻璃管的底塞拔掉,放掉管中的水,而后用手托住管的底端。把小试管底朝下放入长玻璃管内,小试管落到底端,然后往长玻璃管内注满水,如图(一)3.2-2所示,把塞子塞住玻璃管上端管口后,移开下端的手掌,看小试管是否还会上升?这个实验与图(一)3.2-1实验的不同之处是小试管的方向转了180°,前者试管底面朝上,在玻璃管下端面以上h处(h为小试管的高度),后者试管底面与玻璃管下端面处于同一平面(即h=0);对于小试管来说,底面下方受大气压的作用,上方是水,其水柱高度后者仅比前者高一小试管高度h,按前面的解释,小试管应当上升。是否如此呢?试一试再下结论。
2.把小试管里装满水,用小软木塞塞住试管口,然后按照图(一)3.2-1的方法进行实验,看小试管是否还会上升?这里与前面的不同点在于小试管装满了水,增加了试管中水受的重力。按前述解释,它也应当上升。
请在实验以后寻找正确的解释。
选自:《高中物理课外实验》