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奇怪的连通器

作者:未知来源:《高中物理学生实验》时间:2006-5-2 15:49:46阅读:
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  这个“连通器”的内部结构如图(二)3301所示,4号漏斗通过三个连通管分别与ABC三个容器的气室相通,各气室的气体体积不相同,123为三个U形管压强计,用于分别测量ABC气室的压强。

  为了说明原理,我们只看其中的一个容器,如图(二)3302,设初始时,连通器中的液面相平,即h0,气室中的压强PP0,体积为V0,向漏斗加入一定量的水,内管液面上升Δh1,漏斗与内管的液面差为h,根据玻意耳定律,气室中PV参量有如下关系:

  P0V0=(P0+ρgh)(V0-Δh1S),式中S为内管截面积,整理后可得

  Δh1=ρghV0/(P0+ρghS。

  由此可见,内管液面上升的高度Δh1V0的函数,显然在保持漏斗液面位置不变的情况下,Δh1不同,漏斗与内管的液面差h也就不一样。也就是说,如果将几个不同气室的容器与漏斗按图示结构相连,由于V0不同,h也就不同,容器气室的压强就不一样,用123U形管压强计所显示的液面差也就不一样。若在开始时使1234管中液面等高(实际上各压强计内外管的液面差是不一样的),在漏斗中加一些水以后,各气室中压强的变化不一样,因此,123管中的液面就不会相平。

选自:《高中物理课外实验》
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