大学物理课件第三章2课件.ppt

合肥研究院首届青年才艺大赛摄影作品展春的气息第二节第二节 弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强现象现象现象现象液面不是平的，而是弯曲的（如凹、凸面）液面不是平的，而是弯曲的（如凹、凸面）1大学物理大学物理课课件第三章件第三章21. 弯曲液面的附加压强弯曲液面的附加压强 对于弯曲液面来说，由于液体表面张力的存在，在对于弯曲液面来说，由于液体表面张力的存在，在靠近液面的两侧就形成一压强差，称为靠近液面的两侧就形成一压强差，称为附加压强附加压强ffP0P1=P0Δs首先分析首先分析水平液面水平液面2大学物理大学物理课课件第三章件第三章2fΔsP0PsP2f=P0+PsPsP3ffP0Δs=P0+Ps表面张力的合力表面张力的合力表面张力的合力表面张力的合力 的方向与凸面法的方向与凸面法的方向与凸面法的方向与凸面法线方向相反，线方向相反，线方向相反，线方向相反，表面张力的合力表面张力的合力表面张力的合力表面张力的合力 的方向与凹面法的方向与凹面法的方向与凹面法的方向与凹面法线方向相反，线方向相反，线方向相反，线方向相反，凸形液面凸形液面凹形液面凹形液面3大学物理大学物理课课件第三章件第三章2２２. 球形液面的附加压强球形液面的附加压强df//df⊥⊥dfrABCRdl取一线段元取一线段元dL，，则作用在其上的则作用在其上的表面张力大小为表面张力大小为方向垂直并与球面相切方向垂直并与球面相切将表面张力分解成两个分力，分将表面张力分解成两个分力，分别与半径别与半径 r 垂直和平行垂直和平行圆周对称性圆周对称性水平分力水平分力相互抵消相互抵消4大学物理大学物理课课件第三章件第三章2故表面张力的合力为故表面张力的合力为故表面张力的合力为故表面张力的合力为f 作用在底面积为作用在底面积为 的圆面上的圆面上弯曲液面的附加压强为作用在单位面积上的表面张力的合弯曲液面的附加压强为作用在单位面积上的表面张力的合力；与表面张力系数成正比，与液面的曲率半径成反比力；与表面张力系数成正比，与液面的曲率半径成反比对于凹状液面对于凹状液面5大学物理大学物理课课件第三章件第三章2如果液面外大气压为如果液面外大气压为P0，在平衡状态下，，在平衡状态下，凸球形液面内液体压强为凸球形液面内液体压强为凹球形液面内液体压强为凹球形液面内液体压强为fΔsP0PsP2f=P0+PsPsP3ffP0Δs=P0+Ps6大学物理大学物理课课件第三章件第三章2液膜外表面为凸液面，有液膜外表面为凸液面，有液膜内表面为凹液面，有液膜内表面为凹液面，有v 球形液泡内的气体压强分析（以肥皂泡为例）球形液泡内的气体压强分析（以肥皂泡为例）球形液膜具有两个球形面，且两个球形液膜具有两个球形面，且两个半径近似相等半径近似相等 附加压强为附加压强为7大学物理大学物理课课件第三章件第三章2例：例：如图所示的装置中，连通管活塞关闭，左右两端吹成一如图所示的装置中，连通管活塞关闭，左右两端吹成一大一小两个气泡。

假设肥皂薄膜厚度为定值）大一小两个气泡假设肥皂薄膜厚度为定值）问：如果打开连通管，气体会怎么运动？问：如果打开连通管，气体会怎么运动？解：解：解：解：由肥皂泡内外气体压强差由肥皂泡内外气体压强差由肥皂泡内外气体压强差由肥皂泡内外气体压强差因此，打开连通管后因此，打开连通管后气体将从气体将从 B 流向流向 A如果两个气泡的表面张力系数相同，大气泡膨胀，小气泡收缩如果两个气泡的表面张力系数相同，大气泡膨胀，小气泡收缩8大学物理大学物理课课件第三章件第三章2例：例：在水下深度为在水下深度为 30cm 处有一直径处有一直径d = 0.02mm的空气泡设的空气泡设水面压强为大气压水面压强为大气压 P0= 1.013×105Pa, ρ水水= 1.0×103kg·m-3, α水水= 72×10-3 N·m-1求：气泡内空气的压强求：气泡内空气的压强dhP0解：解：解：解：代入数据，可得代入数据，可得P =1.186×105Pa9大学物理大学物理课课件第三章件第三章2。