有趣的噴泉　由物理網(wǎng)資料整理

在講大氣壓強時，為了讓學生比較直觀形象的認識到大氣壓的存在和利用大氣壓的現(xiàn)象，我們總是喜歡做一些既能說明問題又能激發(fā)學生學習興趣和學習積極性的小實驗.以往我們做的各種噴泉實驗就是一例，這里筆者給大家推薦一種能連續(xù)噴水的噴泉實驗.

1.儀器的裝置如圖所示.

 

(1)上端封閉的玻璃管：管子越長效果越好，最好選用牛頓管之類的玻璃管.(2)噴水管：選用長度約20cm左右的尖嘴玻璃管，其一端接有橡膠管.(3)出水管：上端用玻璃管，下端用有一定硬度的橡膠管.(4)儲水槽：可與自來水嘴相連，用來提供持續(xù)的水源.(5)接水槽：盛接出水管流出的水，也可直接把出水口與下水道相通.(6)橡皮塞：用于封閉玻璃管口.

2.安裝與調(diào)試

(1)將噴水管和出水管插入橡皮塞，然后用止水夾夾住進水口和出水口.(2)將玻璃管裝適量的水后并蓋緊橡皮塞.將整個裝置倒置，然后固定在支架上.(3)將噴水管插入儲水槽后，再同時打開止水夾，這時噴泉就可以工作了.(4)如玻璃噴管中水面高于噴嘴時將對噴水高度有影響，這時可調(diào)整出水口到進水口的高度差.如果水面較低時由于管外空氣壓強要比管內(nèi)空氣壓強大，這時空氣容易通過出水管進入玻璃噴管，使整個裝置停止工作.

3.工作原理

當水沿出水管流出時，封閉的玻璃管中空氣的體積增大，壓強減小，使管外大氣壓強大于管中空氣的壓強，所以水能從噴嘴噴出.噴射的水柱高度由儲水槽到接水槽水平面的高度差來決定.

水柱噴射高度的計算方法如下：設(shè)空氣壓強為p0，玻璃噴管中的空氣壓強為p，接水槽到儲水槽的高度差為H，儲水槽液面到玻璃管中液面的高度差為s，噴射水柱高度為h.

則儲水槽液面的壓強應(yīng)滿足

p0=ρgs+ρgh+p

接水槽液面的壓強也應(yīng)滿足

p0=ρgH+ρgs+p

由以上兩式可得H=h，即水柱高度等于出水口到進水口的高度差，由于水與管之間有阻力，因而實際上h

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