如何用等壓瓶做好平拋實驗

劉晏維　鄒佳銳

1提出問題

關(guān)于《研究平拋運動》實驗，很多資料上提出可以用等壓瓶噴水法做實驗。左邊細管進氣，保證右端彎管頂端液體壓強不變，讓彎成水平的噴嘴在空中形成穩(wěn)定的彎曲細水柱，可以顯示平拋運動的軌跡，設(shè)法將其描在背后的紙上，進行分析。但課后學生對于圖1中能否保證細管“左邊進氣右邊出水”的方法提出了兩種不同的看法。

一種看法認為，若控制初始狀態(tài)A、B兩根細管內(nèi)部都是空氣，由于細管頂端壓強等于瓶底氣體壓強加上頂端以上液體壓強，而A管頂端高于B管頂端，A點壓強小于B點，故瓶內(nèi)實際形成了一個如圖2所示的倒U型試管，水必然從左邊流到右邊，保證瓶內(nèi)左邊進氣右邊出水，實驗可以順利完成。

另一種看法認為，實驗操作時，習慣插入細管后再翻轉(zhuǎn)水瓶，經(jīng)常導致初始狀態(tài)時細管內(nèi)已經(jīng)充滿水了，這樣圖2中由于A管底端低于B管底端，A管底端壓強小于B管底端壓強，瓶內(nèi)實際形成了一個類似圖3所示的左邊開口低、右邊開口高的倒U型試管，水必然從右邊流到左邊，瓶內(nèi)右邊進氣左邊出水，平拋實驗無法順利進行。

2改進儀器裝置

筆者認為，為了排除初始狀態(tài)的影響，應(yīng)調(diào)整圖1中細管的長度，并控制A管頂端高于B管的頂端、A管的底端高于B管的底端。這樣一來，無論初始狀態(tài)時A、B管中有無水，均能保證B彎管形成平拋軌跡，如圖4所示。