初中物理連通器

1、秋季學期第五講連通器我們已經學習了液體壓強，液體壓強的計算公式和固體壓強，液體壓強有許多的應用， 其中連通器是我們接觸到最常見的。圖1洗手池，注意下端彎曲的連接部分圖2.水壩神奇的水閘系統你是否留意過家里的洗臉池下面水管，按常理來看，筆直的管子更容易讓水流入下水道中，為什么卻要做成如圖 1所示彎彎的一段呢你是否思考過長江上的發(fā)電站水壩內外的船怎 么樣才能穿過大壩你是否考慮過為什么教學樓內開水器的水位計能夠顯示爐內水的高度很 多顯而易見卻容易被忽略的生活現象，往往蘊含著很多有趣的物理知識，只要有發(fā)現的眼睛,就不會找不到物理的規(guī)律。一、連通器及其原理連通器：上端開口，下部相連通的容器圖3.連通器原

2、理我們已經知道在一個 U型管中，如果只裝一種液體不流動時，容器中的各個液面總是保持相平。如圖3所示，底端CD處，由帕斯卡定律，在界面處所產生的壓強應該相等（或者同一 截面壓力相等），當液面靜止時，根據壓強相等有p 左=p 右，gh = gh所以此時有h左二“這就是連通器的原理。連通器的這個特點，可以解釋很多生活中的現象?！纠}1】留心觀察居民樓里的下水管（比如你家住在二樓，走進衛(wèi)生間向上看，就能見到三樓的下水管），你會發(fā)現水池、抽水馬桶的下水管有一段是彎成U形的，如圖1所示.你知道這一段彎管有什么作用嗎說說它的工作原理.【例題2】燒水用的水壺，應用了什么原理圖4.水壺【例題3】如圖5所示，公路

3、兩側的甲、乙兩條水渠由路面下的傾斜涵洞相連，兩渠水面相 平，涵洞中的水流方向，正確的說法是A、水從水渠乙流向水渠甲C因水面相平，水不流動B 、水從水渠甲流向水渠乙D 、以上說法都不對圖5.涵洞【例題4】在連通器的兩端分別裝有清水和煤油，液面相平，如圖6所示，如果將閥門K打開,則()圖6. U型管A煤油向右流動日清水向左流動C均不流動D 、無法判斷【考點總結】要判斷連通器中各液面是否相平時，首先要知道連通器里裝的是不是同種液體。如果連 通器里裝有不同的液體時，要進行討論：(1)、以兩種液體為例，如果裝入的兩種液體密度大小相同，則液面最終會相平；(2)、如果兩種液體密度大小不同，但相互間可互溶，可

4、構成均勻的混合液，則液面依 然相平；(3)、如果連通器里裝有密度不同的且不混合的液體，連通器液面不相平?！纠}5】如圖7所示，連通器粗管直徑是細管直徑的4倍，現在連通器中注入水銀，待水銀穩(wěn)定后再向細管中注入 70cm高的水(注入水后細管中仍有水銀).求：粗管中水銀面上升 多少細管中水銀面下降多少【分析與解答】圖7.水銀與水連通器的應用1 .船閘如圖2所示的水壩船閘，簡化成物理圖像如圖8所示,圖8.船閘系統示意圖圖中船是從上游駛往下游的，而且已經進入閘室，閥門A連接的上游和閘室構成一 個連通器，打開閘門 C就可以讓船自由通行于閘室和上游之間。此時，再打開閥門 B,則閘室與下游構成連通器，水從閘室

5、流向下游，當閘室中水 面與下游相平時，閘門 D打開，船駛往下游。這就是連通器在船閘系統中的應用。現在 我們能夠解釋水壩那么多閘門，船還能自由通行的神奇現象了?！纠}6】為方便行船，長江三峽大壩設置了五級船閘，船閘是應用 原理制造的.有一游輪通過船閘時，船底距離水面，船底受到水的壓強為Pa （g取10N/kg ）.2 .排水管圖9.排水管彎曲部分示意圖圖1所示的洗水池下端排水的彎曲部分到底有什么用呢我們來看如圖9所示圖，根據連通器原理，彎曲部分有部分水留存下來，這是一個典型的U型管。我們都知道，城市的排水系統非常復雜，而且下水道有很多的復雜氣味兒，可以想見， 如果這段是直管，那么氣味會竄竄直冒到

6、房間內，房間會一直彌漫著氣味兒。因此這個簡單的應用，可以防止不良氣味進入房間。這個東西還有一個功效，你能想到么【例題7】洗手池的下水管道常常做成如圖10所示的彎管，彎管的“彎”很多情況下是受地形決定的，但其中的一個“彎”卻有著特殊的功能（圖中虛線框內部分），它能堵住管道,防止污水管內的臭氣順著管道逆行，從而污染室內的空氣. 其實這個“彎”是利用物理模型的 原理來設計的.生活中利用到這種物理模型的實例還有 （填寫一個即可）.圖103.神奇的水壺水壺的壺嘴為什么要做成和水壺相平的，我們已經說過根據連通器的原理，水壺盛水的多少,決定于壺嘴的高度，如果壺嘴很低，那么壺再大也沒有用。圖11. 18 世紀

7、末的騙人壺形杯18世紀，有些貴族喜歡用有科學意義的東西來取樂，如圖 11所示，這種杯子的上部刻有 一些花紋一樣的切口， 在杯里裝上酒。他們在宴會上把酒給身份比較低的客人喝，盡情地同他們開玩笑。怎么樣才能喝到杯中的酒呢你顯然不能斜過來喝，因為酒很快就會從花紋中流出來。讓我們來看看這個壺的構造。這個秘密就在于按照如圖12所示，只要用手指按住孔 B,再把嘴湊在壺嘴上吸，不必把壺斜過來就能把酒吸到嘴里。我們看到，酒會沿著壺形杯的柄棒一直到A 口，就和我們現在喝飲料一樣。當然，還要等學了大氣壓強之后才能解釋為什么我們能吸出杯中的酒來。圖12.壺形杯的構造【例題8在你面前是兩把同樣粗的咖啡壺：一把比較高，

8、一把比較低。哪一把 能夠盛得更多些呢【動腦】怎么樣能夠把水壺中的水倒出來呢除此之外，還有很多常見的應用，如牲畜自動飲水機，鍋爐的水位計等。【例題9】如圖所示，鍋爐水位計是根據 原理來確定鍋爐內水位高低的.【思考題】 如圖所示的連通器，甲管的橫截面積是 2cm,乙管的橫截面積是，連通器中 裝有一些水，水面高度是15cm,現向甲管中注入10cm的煤油，且甲管中仍有水，求乙管 中水面到管底的距離是多少（p 煤油= x103kg/m3）【這部分附錄在后面】【解答與分析】第一步：作出示意圖，MN為煤油和水白交界面， >為MNk邊甲管中煤油柱的高，h2為乙 管中（MN±方）水柱高。第二步：求出h1,h 2o、已知煤油體積 V油=10cm,則、由連通器原理，對 MN¥衡面有P左二P右，即 p 煤油 g>=p 水ghz,得 hz=4cm.第三步：求出h4(h 3).根據水的體積不變列等式，未加煤油時水面高為15cm,貝1J V