關于小明家里的魚缸
小明家里的方形玻璃魚缸長80cm,寬40cm,高30cm,水深25cm,魚缸本身質量為5kg,放在靠窗的水平臺面上.
(1)如圖,有一束與水平面成30°的光斜射入魚缸水中,發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,請你畫出反射光線并標出反射角度,并大致畫出折射光線的路徑.
(2)如果忽略玻璃的厚度,魚缸中水有多重?
(3)臺面所受的壓力是多大?請在圖中畫出此力的示意圖.
(4)魚缸對桌面的壓強是多大?
(5)如圖是小明他畫的在上,下溫度一致的湖水中,魚兒戲水時吐出小氣泡的情景.你覺得他畫的氣泡情況符合實際嗎?如果不符合,請根據(jù)你所學過的物理知識指出正確的畫法(用簡單的文字表述,不用畫圖),并指出這樣畫的物理學根據(jù).
正確畫法:
物理根據(jù):
(6)魚吐出的氣泡為什么會上浮?
(7)小明看到爸爸這樣換魚缸水,把一根軟管裝滿水,用手按住兩端的管口,然后把管子的一端放入魚缸中,另一端放入下面的盆里.松開手指,魚缸里的舊水就經(jīng)過管子流到下面的盆里了.爸爸說這個現(xiàn)象叫虹吸現(xiàn)象,水流過的那根管子叫做虹吸管.
小明看到虹吸管的形狀很像一個倒過來的“U”型管.“在什么情況下,虹吸管內的液體才能流動呢?液體流動的方向又是怎樣的呢?”小明問自己.
小明把自己的問題說給好朋友曉麗,他們兩個人設計了如圖所示的實驗裝置,并設計了實驗的步驟:
①首先將燒杯A抬高,使A杯中的液面高于B杯中的液面,觀察虹吸管中水的流動情況;
②將A杯放低,使A杯的液面與B杯的液面相平,觀察虹吸管水的流動情況;
③將A杯放低,使A杯的液面低于B杯的液面,觀察虹吸管中水的流動的情況.
實驗中將會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象呢?對此,曉麗認為由于兩杯子的液面同時受到大氣壓強的作用,而大氣壓可以支持10m多高的水柱,因此管內的液體一定不會有流動現(xiàn)象產生;而小明卻認為管中有液體存在,管兩端液柱的高度不同,產生的液體壓強也不同,因此液面一定會流動.
到底誰的預測正確呢?兩個人動手完成了剛才所設計的實驗,獲得以下的實驗現(xiàn)象:
液面高 度情況 |
A杯的液面 高于B杯的液面 |
A杯與B杯的 液面等高 |
A杯的液面 低于B杯的液面 |
液體流 動情況 |
A流向B |
不流動 |
B流向A |
他倆分析了實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象,找到了虹吸管中液體流動的規(guī)律.
通過閱讀,請你回答下列問答題:
(1)從文章中我們可以得到的結論是:當虹吸管兩端的液面______時,管內液體就會流動.流動的方向是______.
(2)在某些裝置中,常用虹吸管來自動放水,如圖所示,只要容器中的液面到達aa’,容器里的水就被虹吸管自動放出,原因是______
A、只有大氣壓強作用 B.只有液體壓強作用
C.是大氣壓強與液體壓強共同作用的結果 D.以上說法都不正確
(3)虹吸現(xiàn)象在日常生活中和工農業(yè)生產中常常用到,請你列舉一個生活中應用虹吸現(xiàn)象的實例.
(4)文章中的每一段都是一個探究環(huán)節(jié),把這些環(huán)節(jié)連接起來就形成一個完整的探究過程.那么,曉麗和小明在探究虹吸現(xiàn)象的過程中經(jīng)歷的探究環(huán)節(jié)依次有發(fā)現(xiàn)問題、______、______、______、______、得 出結論.