Question

小明和小華在學習了液體壓強的知識后用加長的較硬的飲料瓶做了如圖所示的實驗，
（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，結果水并未流出來，其原因是受到

大氣壓強

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）請你幫他們計算出在扎兩個孔時水對a、b處產生的壓強分別為

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，你認為其原因是

b處受到水的壓強大

．
（4）經過反復的試驗，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．為了研究水流的射程s與h、H之間的關系，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論：小孔距水面的深度h越大，水流的射程s越大．你認為小華的結論是

錯誤

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

實驗序號	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)，可以得出結論：當小孔高度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孔內部只受水的壓強，外部受大氣壓，水的壓強遠小于大氣壓，所以水不能流出；
（2）根據(jù)p=ρ_液gh計算出a、b兩處受到水的壓強；
（3）結合（2）中的計算結果進行分析；
（4）因為射程與水流射出的速度和距地面的高度有關，所以在探究射程s與h之間的關系時，應保持H相同；
（5）根據(jù)結論，小孔的高度H應不變，然后分析射程s與h或

h

之間的關系，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處受到水的壓強大于a處受到水的壓強，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越大的結論．
理由：因為水流的射程s可能與h、H有關，要研究小孔距水面的深度h與水流的射程s之間的關系，應控制H不變，實驗中沒有控制H相同便比較射程，因而結論不可靠；
（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，所以可得出結論：當小孔高度H一定時，水流射程s與

h

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

h

．

點評：本題的解題關鍵是熟記液體壓強的特點和怎樣用控制變量法分析正反比的關系．