物理实验
一、虹吸实验
将一软管灌满水后，使其两端A和B分别同时浸入水面高度不同的a、b两容器的水中。在开始时刻，取弯管最高处的竖直液片C为研究对象。液片C受到向右的压强p1＝p0－ρgh1，受到向左的压强p2＝p0－ρgh2，p0表示大气压强。由于h1＜h2，因此p1＞p2，液片C所受的向右的压力大于向左的压力，液体就在压力差的作用下流向水面较低的b容器，直到两容器内的水面相平为止，这种现象叫做虹吸。工具与材料
酒精灯，抽气筒，秒表，钻头，直尺，剪刀。
玻璃杯，盐水瓶，量杯，马口铁罐头，橡皮塞，塑料软管，玻璃管，橡皮管，螺旋夹，红色水，棉纱鞋带，烧杯，水槽。
活动过程
（一）注水法及抽气法产生虹吸
1、将盛满红色水的杯子a置于高处，盛少量清水的杯子b置于低处。在一塑料软管中注满水，堵住两口将其弯成U形(这根管子形似彩虹，通常称为虹吸管)，把它的两端A、B分别伸入杯子a、b的水中，放开虹吸管的A、B两口，注意观察。
发现a杯中的红色水经拱起的弯管，先向上再向下流到处于低处的b杯中。
2、将虹吸管的B端稍稍提离水面，水仍不断地从B管口处流出。
3、缓缓提高虹吸管B端的高度，观察水从B端流出的情况。
发现随B端高度的增加，水流逐渐减缓。当B端与a杯中的水面等高时，水就不从B端流出而是静止在管中；当B端高于a杯中的水面时，虹吸管中的水便倒流回a杯中。
4、将虹吸管的A端浸在杯子a的红色水中，B端置于比a杯内水面低的位置处，用抽气筒从虹吸管的B端抽气，观察现象。
发现当虹吸管内的空气压强减小到一定程度后，a杯中的水在大气压作用下，从虹吸管中涌出，并维持下去。
（二）毛细管产生虹吸
1、截取一段棉纱鞋带的中段，将其两端剪齐后浸在盛有清水的玻璃杯中。鞋带的两端留在杯外，自由下垂，使A端与杯内水面相平(或稍高)，B端比杯内水面略低1～2厘米，注意观察。
发现由于鞋带中的棉纤维形成许多毛细管，杯中的水会沿鞋带上升，使未浸入水中的鞋带也逐渐湿润，且B端每隔1～2分钟会形成一个水滴滴下，而A端却没有这种现象。
2、逐渐增加鞋带B端与杯内水面的高度差△h，观察B端在单位时间内滴下的水滴数n与高度差△h的关系，并记录有关数据。
发现B端滴水速度随高度差△h的增大而加快。
3、以高度差△h为横坐标，B端单位时间内滴下的水滴数n为纵坐标，在直角坐标系中画出两者关系的实验图线。
（三）加热法产生虹吸
1、把玻璃管插在盛有红色水的烧杯中，玻璃管一端套接一根橡皮管。2、旋紧A端的螺旋夹，将橡皮管浸入沸水中加热(注意不能让沸水进入橡皮管)，几分钟后取出。
3、随即旋紧B端的螺旋夹，同时松开A端的螺旋夹，注意观察。
发现红色水沿玻璃管上升，流进橡皮管中。松开B端螺旋夹后，红色水便从橡皮管B端源源流出。
上述现象表明，用加热的方法可使橡皮管中的空气排出一部分，使管内压强小于外界压强，从而产生虹吸现象。
（四）间歇虹吸装置
1、在马口铁罐头侧壁下端近底处，开一个直径约20毫米的小孔C。用酒精灯把一细玻璃管弯成倒U字形，将其一端插入像皮塞后，紧紧地装入罐头底部的小孔C中。
2、向罐头内缓缓注入清水，观察现象。
发现罐头内水面到达A处前，小孔C处无水流出。这时再往罐头内注入少量水，当水浸过管顶B时，就开始发现虹吸，水从C孔连续流出。调节注入罐中的水量，使其小于从C孔中流出的量，则容器中水面逐渐下降，直到水面低于C孔时，虹吸现象才停止，C孔断流。继续向容器内注水，以后的现象将重复上述过程，即每间歇一定的时间发生一次虹吸现象，从C孔中流出一定量的水。
（五）非恒流液装置与恒流液装置
1、往盐水瓶内注入大半瓶红色水后，塞上双孔橡皮塞。在橡皮塞的双孔内插入2根细玻璃管CC'、AA'，使玻璃管CC'的C端在瓶内水面之上，玻璃管AA'的A端在接近瓶底处。另用一根橡皮管把玻璃管BB'与AA'连成U形管，使U形管内注满红色水，并使B端低于A端(橡皮管上的螺旋夹K处于夹紧状态)，在B端下方放置一空量杯D。
2、松开螺旋夹K，由于虹吸作用，水连续地流入量杯D中。用秒表测出量杯D中的水分别达到5、10、20、40、60、100毫升的时间。
3、在直角坐标系中画出虹吸管中流出的水量V随时间t变化的实验图线。
分析图线可知，单位时间内从B端流出的水量随瓶内水面的下降(或瓶内水面与B端高度差△h的减小)而减少，即为非恒流液装置。
4、将装置中的玻璃管CC'往下移，使其管口C约与AA'管的管口A齐平，旋紧螺旋夹K，往瓶内注入大半瓶红色水，并在虹吸管口B的下方放置一空量杯D。
5、松开螺旋夹K，由于虹吸作用，水连续流入量杯D中，用秒表测出量杯中的水分别达到5、10、20、40、60、100毫升的时间。
6、在直角坐标系中画出虹吸管中流出的水量V随时间t变化的实验图线。
分析图线可知，单位时间内从B端流出的水量不随瓶内水面的下降而变化，即为恒流液装置。
说明与延伸
1、虹吸管的应用在我国始于汉代，盛于整个封建社会，在有电力灌溉设备之前，它与龙骨水车为我国古代两种主要灌溉器械。对于用来灌溉的大型虹吸管来说，我们的祖先除采用加热法产生虹吸外，还巧妙地采用下述灌水排气法产生虹吸。
在虹吸管的最高部位设置端口朝上、顶部有开口的倒U形装置，这种装置通常由瓦、砖砌成，两端口连入虹吸管。使用时，先关闭两端口阀门，从顶口处灌水，到该装置中灌满水后，封闭顶口(不能漏气)，然后打开两端口阀门，借助灌水排气法使虹吸管工作。
2、间歇虹吸装置应用举例：
(1)作为“魔杯”，用于物理游艺表演。表演前先在杯内注水至A处，表演时当众向杯内倒入一小杯水，从杯中却可流出一大杯水。
(2)在公共厕所或其他场合采用类似装置，实现定时自动间歇冲水。
3、恒流液装置也叫做“马特里奥容器”。组装和成功的关键在于各结合部位不能漏气。
二、热气球
热气球稳定上升必须满足两个条件：一是气球所受的浮力必须大于球内热空气的重G1、球体外壳的重G2与球体所带负载的重G3三者之和；二是空气浮力作用中心应在整个热气球重心的上方，使热气球在升空发生倾斜时，浮力与重力能产生一个纠正倾斜的恢复力矩。
对于一定体积的热气球，实现以上条件的可行办法：一是通过提高球内热空气温度，使G1减小；二是选用强度大、厚度薄、耐高温的材料制作热气球外壳；三是选择热气球形状，并将负载悬于气球下方。
工具与材料
电烙铁(25瓦)，剪刀。
耐高温、高强度的塑料薄膜，漆包线，废牙膏壳，无水酒精，细线，脱脂棉，塑料薄膜袋(V＞0.5立米)，胶带布。
活动过程
（一）圆柱形热气球的制作与放飞
1、用胶带布把直径为0.4毫米的漆包线固定在大容量、高强度的塑料薄膜袋的开口边缘处，使漆包线绕塑料袋开口一圈并弯成圆形。
2、取2根直径为0.2毫米的漆包线，将它们在中间绞合成“十”字形，并弯成圆弧状。每根漆包线的两端各弯一个小钩，装在塑料袋开口处的漆包线圆圈上。
3、拎着塑料袋底，使塑料袋开口朝下放置。将一团脱脂棉固定在漆包线的十字交叉处，把棉团浸透酒精后点燃，观察现象。
发现塑料袋逐渐膨胀直至徐徐上升，可升至数十米高，待酒精燃完后又自行降落。
（二）瓢形热气球的制作与放飞
1、画纸样：高1270mm，顶部尖，中间最宽处420mm，下部开口处宽130mm。
2、依纸样将耐高温、高强度的塑料薄膜裁剪成6块(注意：裁剪时需放出5毫米烫缝)。
3、用25瓦电烙铁把6块薄膜烫接成球体。烫接时，将2块薄膜对齐，下面垫粗布，上面覆盖一张耐烫纸，使烫缝成平滑的弧线，剪去多余的边角后，把烫缝折合再烫一次，以增加牢度。
4、将直径为0.4毫米的漆包线围成与热气球口直径相同的圆圈，用胶带布固定在气球口边缘处。
5、剪取废牙膏壳的下部(长约3.5厘米)，把它扩展为圆筒状，在管口处剪几个缺口，使管口处的口径变小些，做成一简易燃烧器。为使燃烧器有较高的效率，可在其上部再开两排(10～12个)直径为0.3厘米的小孔。
6、用3段直径为0.2毫米的漆包线把简易燃烧器悬于热气球下方，在燃烧器内放些脱脂棉，并注入约5毫升的无水酒精。
7、使热气球的口朝下，尽可能张开。点燃脱脂棉，加热气球内空气，观察现象。
发现气球会慢慢鼓起，徐徐升向空中，可升至上百米高(腾空时间达数分钟之久)。
说明与延伸
1、对于一定体积的热气球，当外界气压基本不变时，球内气体的密度与热力学温度成反比。热气球内的空气在温度升高时，密度将减小，从而使它的质量和所受到的重力也随着减小。
2、合理设计气球的形状与结构，减少自重，去除不必要的负荷是热气球制作成败的关键。瓢形热气球虽制作工艺复杂，但在表面积相同的几何体中，其体积较大、重心较低，且在球口加热时能使球内各处气体迅速回流，减少地面加热时间，因而放飞效果较好。
3、热气球放飞最好在空旷处进行，并应在热气球的燃烧器底部系一控制细线，以防止意外事故发生，且利于回收热气球。
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