Question

小明和小華在學(xué)習(xí)了液體壓強(qiáng)的知識后用加長的較硬的飲料瓶做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，
（1）他們在飲料瓶中灌滿水，并用瓶蓋密封瓶口，然后先在深度為8cm的a處扎了一個小孔，結(jié)果水并未流出來，其原因是受到

大氣壓強(qiáng)

作用．他們明白道理后，去掉瓶蓋，又迅速在深度為20cm的b處扎了一個小孔，并觀察其后發(fā)生的現(xiàn)象．
（2）請你幫他們計(jì)算出在扎兩個孔時水對a、b處產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為

800

Pa和

2000

Pa．
（3）他們發(fā)現(xiàn)從小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大，你認(rèn)為其原因是

b處受到水的壓強(qiáng)大

．
（4）經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)從小孔中射出水流的射程s （從小孔處到落地點(diǎn)的水平距離OA）跟小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H這兩個因素有關(guān)．為了研究水流的射程s與h、H之間的關(guān)系，他們將飲料瓶放置在水平桌面邊緣，看到如圖所示的現(xiàn)象，由此小華就得出了結(jié)論：小孔距水面的深度h越大，水流的射程s越大．你認(rèn)為小華的結(jié)論是

錯誤

的（選填“正確”或“錯誤”）．
（5）他們在實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)序號	小孔高度H/m	小孔深度h/m	小孔深度的平方根  h /m1/2	水流射程s/m
1	0.64	0.16	0.40	0.64
2	0.64	0.36	0.60	0.96
3	0.64	0.64	0.80	1.28
4	1.0	0.16	0.40	0.80
5	1.0	0.36	0.60	1.20
6	1.0	0.64	0.80	1.60

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：當(dāng)小孔高度H一定時，水流射程s與

h

成正比．

Answer 1

分析：（1）用蓋蓋住上方，a孔內(nèi)部只受水的壓強(qiáng)，外部受大氣壓，水的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于大氣壓，所以水不能流出；
（2）根據(jù)p=ρ_液gh計(jì)算出a、b兩處受到水的壓強(qiáng)；
（3）結(jié)合（2）中的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析；
（4）因?yàn)樯涑膛c水流射出的速度和距地面的高度有關(guān)，所以在探究射程s與h之間的關(guān)系時，應(yīng)保持H相同；
（5）根據(jù)結(jié)論，小孔的高度H應(yīng)不變，然后分析射程s與h或

h

之間的關(guān)系，分析與哪個量成正比．

解答：解：（1）用瓶蓋密封瓶口，在深度為8cm的a處扎了一個小孔，結(jié)果水并未流出來，其原因是受到大氣壓的作用；
（2）p_a=ρ_水gh_a=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800Pa
p_b=ρ_水gh_b=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2000Pa
（3）由（2）知，b處受到水的壓強(qiáng)大于a處受到水的壓強(qiáng)，所以從小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大；
（4）根據(jù)圖示的現(xiàn)象不能得出：小孔距水面的深度h越大，水流的射程s越大的結(jié)論．
理由：因?yàn)樗�流的射程s可能與h、H有關(guān)，要研究小孔距水面的深度h與水流的射程s之間的關(guān)系，應(yīng)控制H不變，實(shí)驗(yàn)中沒有控制H相同便比較射程，因而結(jié)論不可靠；
（5）1、2、3或4、5、6小孔的高度相同，由表格中數(shù)據(jù)知，隨小孔深度的平方根的增大，水流的射程增大，且增大的倍數(shù)相同，所以可得出結(jié)論：當(dāng)小孔高度H一定時，水流射程s與

h

成正比．
故答案為：（1）大氣壓強(qiáng)；（2）800；2000；（3）b處受到水的壓強(qiáng)大；（4）錯誤；（5）

h

．

點(diǎn)評：本題的解題關(guān)鍵是熟記液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)和怎樣用控制變量法分析正反比的關(guān)系．