对覆杯实验的讨论

一、问题提出用厚纸片将一盛水的杯子盖上,并用一平玻璃片或手压紧,倒立后去掉玻璃片,水将不会被倒出,演示了大气压的存在,若杯中水未盛满,将杯口用纸盖上后倒立,水仍不被倒出。有的书上从理论上分析原因后,认为是由于盖杯口的纸向外凸,使杯内空气体积变大,压强变小,与杯外大气压产生压强     

关于大气压的一个问题

初中物理学上册(人民教育出版社,1963年版)习题十四第三题:“在杯子里装满水,用厚纸盖住,然后用手按着厚纸把杯子倒过来。手松开以后,水为什么不会流出来?”这是由于杯子倒过来以后,杯子里的水受到大气压强产生的向上的力,这个力平衡了水的重量,所以水不会倒出来(如图1)。如果杯子里的水没有装满,只装了半杯,把杯子倒过来,纸片也不会掉下来,这又怎样解释呢?教学指导书(第65页)     

问题解答

问:装有半杯水的玻璃杯,杯口用纸蓋上,並用手按住,当把杯子倒过来,將手放開時,水和纸却不掉下来,这是为什麼? 答:在这个傾覆水杯的實驗中,或是由於原來用手掌把紙压上時稍向水杯內凹,或是由於倾覆后少量的水溢出,留在杯緣和紙的交界之處,總之,在最後維持水下墜落時,杯中氣体所佔体積較原來(即在大氣壓時)稍大,因此壓强就稍小於大氣壓,在題中所述的平衡情況下,这内外气體壓强差别是恰好能維持住液重的。我們可以從數量上估計一下:如果杯中水高5厘米,則杯外压强减杯内壓强之差只需約等於大氣壓强的1/200,这就是說,杯內空氣只     

覆杯实验研究

《物理实验》1992年第2期同时刊登了两篇关于覆杯实验的文章”－’‘．本文拟对覆杯现象的主要原因做进一步分析，并进行定量推导，得到了覆杯现象所满足的条件．一、原因分析覆杯示意因如图所示，为一圆柱形水杯，高为H，半径为R，正立时加水高h，盖一质量为。。的纸（玻）片．水杯倒立后，为使纸片不落，水不外流，必须克服纸片重力以及杯中封存空气压强和水高度压，提供向上的力，这些力包括：（1）大气压p。这是最主要的，没有大气压提供向上的“托力”，倒立后不可能平衡．（2）纸片渗水h；由于纸片对水的浸润性会吸进一部分水，与此…     

胶束增溶光度法测定土豆中微量铝

采用 Al( ) - CAS- CTMAB- OP胶束增溶分光光度法测定了土豆中的铝。实验表明 ,在 p H=6 .5的HAc- Na Ac缓冲溶液中 ,λmax=6 2 0 nm处 ,Al3 在 0— 0 .2 4 μg/ m L范围遵守朗伯 -比耳定律 ,回归方程、相关系数、回收率和 RSD分别为 :A=4 .773C- 0 .0 1 3、r=0 .9995 (n=4 )、98.8%— 1 0 2 %和 0 .5 3%。不同产地土豆样品中 Al含量为 :1号样品 1 6 8.8μg/ g,2号样品 1 6 7.0 μg/ g     

钨酸钇钠晶体中Tm3+的光谱特性

测量了Tm3 :NaY(WO4 ) 2 晶体的吸收光谱、发射光谱和激发光谱 ,利用J_O理论计算了钨酸钇钠晶体的强度参数 :Ω2 =7 2 130 4× 10 - 2 0 cm2 ,Ω4 =0 5 0 4 76 6× 10 - 2 0 cm2 ,Ω6 =0 977784× 10 - 2 0 cm2 ,以及Tm3 的光学参数包括各能级的荧光寿命和荧光分支比、积分发射截面等 ,在计算了Tm3 的自发辐射概率时 ,同时考虑了电偶极跃迁和磁偶极跃迁 .研究了其发光特性和跃迁通道 ,发现存在1 D2 3H6 →1 G4 3F4 的交叉弛豫     

{[K(18-C-6)][K(H2O)2]}[Cd(CN)4]的合成与结构分析

合成了配合物 { [K(18- C- 6 ) ][K(H2 O) 2 ]} [Cd(CN) 4 ](1) ,并通过元素分析、红外光谱、单晶 X-射线衍射进行了结构分析。配合物属单斜晶系 ,空间群 P2 (1) / n。晶体学数据 :a=0 .936 5 3(18) nm,b=1.6 178(3) nm,c=1.74 81(3) nm,β=91.332 (3)°,V=2 .6 479(9) nm3 ,Z=4 ,Dcalcd=1.4 5 3g/ cm3 ,F(0 0 0 ) =12 0 8,R1=0 .0 317,w R2 =0 .0 5 6 7。配合物中 [K(18- C- 6 ) ],[K(H2 O) 2 ]和 [Cd(CN) 4 ]基团通过 K N键和 K —π相互作用形成三维网状结构     

物理奥林匹克竞赛实验专题

第 9期试题解答1 )图解法由表 1数据作图 ,如图 1所示 .这些数据点可以拟合成一条直线 ,只有 ( 0 ,0 )和 ( 1 .0 ,0 .97)偏离较远 .从坐标纸上可以得到该直线的截距约为 0 .65cm ,则ΔL =D2 RΔl=2 .2 6× 1 0 - 2 cm ,即图 1　数据拟合直线未加砝码时 ,钢丝因弯曲而比实际长度短了0 .0 2 2 6cm.2 )逐差法将表 1相邻Δli 两两相减得到 1 0个数据 :0 .97,0 .72 ,0 .53 ,0 .42 ,0 .45,0 .48,0 .42 ,0 .41 ,0 .45,0 .45.可见前 2个数据明显偏大 ,予以舍弃 .用表 1后 8个数据 ,由逐差法求解直线方程 ,方程的截距即为 Δl,再根据公式求出ΔL.3 …     

{[K(18-C-6)][K(H_2O)_2]}[Cd(CN)_4]的合成与结构分析

合成了配合物 { [K(18- C- 6 ) ][K(H2 O) 2 ]} [Cd(CN) 4 ](1) ,并通过元素分析、红外光谱、单晶 X-射线衍射进行了结构分析。配合物属单斜晶系 ,空间群 P2 (1) / n。晶体学数据 :a=0 .936 5 3(18) nm,b=1.6 178(3) nm,c=1.74 81(3) nm,β=91.332 (3)°,V=2 .6 479(9) nm3 ,Z=4 ,Dcalcd=1.4 5 3g/ cm3 ,F(0 0 0 ) =12 0 8,R1=0 .0 317,w R2 =0 .0 5 6 7。配合物中 [K(18- C- 6 ) ],[K(H2 O) 2 ]和 [Cd(CN) 4 ]基团通过 K N键和 K —π相互作用形成三维网状结构     

掺重稀土钒酸钇RE∶YVO_4晶体的光谱性质

采用Czochralski法生长了均匀透明的Tm :YVO4,Tm :Er:YVO4和Tm :Yb :YVO4晶体 ,测量了其室温下吸收光谱 ,研究了晶体中掺杂稀土离子的光谱性质。根据Judd Ofelt理论拟合出晶体场唯象强度参数 :Ω2=1 13× 10 -2 0 cm2 ,Ω4=1 6 3× 10 -2 0 cm2 ,Ω6=0 6 5× 10 -2 0 cm2 。     

{H[Cu(trans-Hcydta)]·2Bzim·1.5H2O·0.5MeOH·HClO4}的合成、结构和量子化学研究

反式 1,2 环已二胺四乙酸与铜离子合成标题配合物 ,经X射线衍射测定配合物的晶体分子结构 ,并用量子化学方法研究配合物的电子结构及分子轨道组成 .该晶体属于单斜晶系 ,空间群为P2 (1) /c ,晶胞参数 :a =1.6 36 0 (6 ) ,b=1.3814 (5 ) ,c=1.5 5 0 3(5 )nm ,β =90 .885 (7) o,V =3.5 0 3(2 )nm3 ,Z =4 ,Dx=1.4 95 g/cm3 ,μ(MoKa) =7.74cm-1,F(0 0 0 ) =16 4 0 ,R1=0 .0 75 0 ,wR =0 .15 2 6 ;配合物中Cu -O键长为 0 .193～ 0 .2 2nm ,中心铜与配基原子形成畸型四棱锥 .     

Tm:YVO4晶体的光谱参数计算

由测量的Tm :YVO4晶体的吸收光谱 ,考虑到单轴晶体在各个方向上的吸收不同和折射率随波长的变化 ,根据Judd Ofelt理论计算了Tm3 +在YVO4中的强度参数、各个能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =1 9416× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω4=0 15 6 8× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω6=0 396 3× 10 - 2 0 (cm2 )。计算结果表明 ,1 D2 → 3 F4的跃迁几率远大于1 D2 向其他各个能级的跃迁几率     

纳秒强光场下呋喃的激光电离中高价离子的产生

利用 2 5ns脉冲Nd :YAG 5 32nm的激光 ,在 10 11W/cm2 的光场强度下 ,用飞行时间质谱对不同条件下呋喃的激光电离过程进行了研究 .当利用氩作为载气时 ,首次观察到了较强的Cn + (n =2～ 4 )和Om + (m =2～ 3)离子信号 .通过测定峰分裂和数值模拟计算的方法可以确定其中C2 + 、C3 + 和C4+ 的最可几平动能分别为 2 1、6 3和 10 0eV ,O2 + 和O3 + 的最可几平动能分别为 2 0和 4 0eV .质谱峰型的分裂现象和激光延迟实验结果表明 ,这些高价离子可能来源于呋喃团簇的库仑爆炸过程 .     

在“汽车以恒定功率行驶”教学中应注意的一个问题

题目:(2009年高考上海题)质量为m=5×103kg的汽车在t=0时刻速度v0=10 m/s,随后以P=6×104W的额定功率沿平直公路继续前进,经t＝72s达到最大速度.设汽车受恒定的阻力,其大小为f=2.5×103N.求: (1)汽车的最大速度vm; (2)汽车在72s内经过的路程s.解析:(1)当达到最大速度时     

SF自由基的REMPI光谱：观测到一个新的2§电子态

利用SF6/Ar混合气沿气束方向放电， 产生SF自由基．在306?321 nm范围内扫描激光波长得到SF自由基(2+1) REMPI光谱． 观测到2§?X2|双光子跃迁的５ 个振转谱带， 通过对实验谱分析获得新观测到2§里德堡态的转动常数近似值和振动频率约815 cm?1；同时对2|3=2?X2|3=2跃迁谱带进行了转动分析，转动常数B0v?0.42 cm?1，该谱带对应着(1+2) REMPI机理；对SF自由基电离解离机理也进行了讨论．     

荧光光谱法研究儿茶素与对磺化杯[n]芳烃的相互作用

采用荧光光谱法在室温下研究了酸性(pH=2.00)、中性(pH=7.00)及碱性(pH=9.00)条件下对磺酸基杯[4]芳烃(SCX4)、对磺酸基杯[6]芳烃(SCX6)及对磺酸基杯[8]芳烃(SCX8)与儿茶素的包合作用.固定儿茶素浓度,逐渐改变对磺化杯[n]芳烃的浓度,儿茶素的荧光强度有规律地降低,表明主-客体包合物的形成.同时用最小二乘法进行非线性拟合计算出包合常数,初步验证了对磺化杯[n]芳烃与儿茶素1:1的包合模式,并且室温条件下,SCX8在pH=9.00的磷酸缓冲体系中对儿茶素的包合能力最强,包合常数为2.769×104L·mol-1.     

可调谐广义艾里光束产生及传播特性

为了调控艾里光束的传播,提出一种广义艾里光束.在传统立方相位基础上引入两个可变旋转角因子θ_1和θ_2,形成新改进的可调谐相位,加载该相位的高斯光束经傅里叶变换后可以产生广义艾里光束.基于衍射突变理论,分析讨论了该光束的双曲抛物线传播行为.重点研究了当旋转角θ_1=π/3和θ_2=7π/6时,该光束在传播距离0、3、6、10cm处的无衍射传播特性;以及旋转因子θ_1=3π/2和θ_2=π/4时,该光束在传播距离0、3、6、10cm处的自愈特性.理论研究表明该光束并非傍轴波动方程的特解,但数值模拟及实验证实其在一定程度上拥有无衍射及自愈特性.该光束不仅可沿任意指定的抛物线轨迹传播,同时还具有与传统艾里光束明显不同的空间强度分布,使其在光学操纵与生物医学等方面有潜在的应用.     

惯性球实验的小改进

用厂家仪器演示惯性球时 ,由于 1 )弹片弹性不好 ;2 )支撑片不透明 ,小球不易放正 ;3 )小球易滚动 ,不易放稳 ;故成功率不高 .现介绍如下装置改进实验 .如图 1所示 ,取一个1 2 5 0 m L塑料饮料瓶 ,用橡皮筋将一钢锯条捆在饮料瓶上 .找一废录音磁带透明空盒盖 ,做成小球支撑片 .在支撑片的一个角上 ,用钉子在火上烧热后烙一个小孔 ,图　 1拴上一段细线 ,并将细线的另一端与饮料瓶相连 .饮料瓶中装满水或细砂 ,增加底座质量 .再在瓶颈处塞入一小段硬泡沫塑料 .使其上端面低于瓶口 ,以防止小球落入瓶底 .实验时将透明塑料片放在饮料瓶口上 (稍…     

观察钠的吸收光谱

观察钠的吸收光谱的困难有以下 3个方面 :1 )温度足够高的白光源难觅 ;2 )温度适当、浓度足够大的钠蒸气难获 ;3 )白光通过钠蒸气的时间难保证足够长 .教材提到的方法为 :在酒精灯芯上放些食盐 ,燃烧食盐产生钠蒸气 .在白光通过此钠蒸气时 ,用分光镜观察到白光的连续谱或钠的明线谱 ,但很难看到钠的吸收光谱 .笔者设计了图 1所示的装置 ,用以观察钠的吸收光谱 .实验装置如图 1所示 .1为装有“6V3 W”的小灯泡的蓄电手提灯灯头 ,2为规格为 1 2 cm×1 2 cm× 2 5cm的铁皮盒 .盖上开有孔径与灯头口径等大的圆孔 .盖面有 3 mm厚的白玻璃 .玻璃…     

利用真空紫外脉冲场电离-光电子方法研究三氯乙烯阳离子振动光谱

在 76 4 0 0～ 796 5 0cm-1的能量范围内测量了三氯乙烯的真空紫外脉冲场电离 光电子 (VUV PFI PE)谱 .根据量子化学理论计算的频率以及Franck Condon因子 ,对VUV PFI PE谱的振动谱带进行了标定 ,确认了11个三氯乙烯阳离子的振动频率 ,分别为 :ν1+ =14 8cm-1,ν2 + =180cm-1,ν3 + =2 86cm-1,ν4+ =4 0 2cm-1,ν5+=4 72cm-1,ν6+ =6 6 0cm-1,ν7+ =875cm-1,ν8+ =990cm-1,ν9+ =10 38cm-1,ν10 + =12 6 7cm-1,ν11+ =14 0 8cm-1.这些测量和新近用真空紫外 红外光诱导电离确定的ν12 + =30 73cm-1一起 ,提供了三氯乙烯阳离子电子基态的所有 12个振动频率的实验值 .通过对VUV PFI PE谱 (0 ,0 )跃迁带的光谱拟合 ,确定了三氯乙烯的电离能为(76 4 4 1.7± 2 .0 )cm-1((9.4 776± 0 .0 0 0 2 )eV) .