Question

小明和小华在学习了液体压强的知识后用加长的饮料瓶做了如图所示的实验，在饮料瓶中灌满水，然后在瓶的a、b处各扎一个小孔，观察其后发生的现象．
（1）他们发现从小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大，你认为其原因是______．
（2）经过反复的实验，他们发现从小孔中射出水流的射程s（从小孔处到落地点的水平距离OA）跟小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H这两个因素有关．为了研究水流的射程s与h、H之间的关系，他们将饮料瓶放置在水平桌面边缘，看到如图7-12所示的现象，由此他们得出了结论：小孔距水面的深度h越大，水流的射程s越大．你认为根据图示的现象能否得出上述结论？请说明你的理由．
（3）测量水流的射程s，需用______（填测量工具）．请你运用学过的物理知识帮助他们确定水流射程起点O的位置，写出具体的方法．
（4）他们在实验中测得的数据如下表所示：

根据表中数据，可以得出结论：当小孔高度H一定时，水流射程s与______成正比．

Answer 1

解：（1）因为液体的压强随深度增加而增大，所以从小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大的原因是：在b处水的压强大．
（2）根据图示的现象不能得出：小孔距水面的深度h越大，水流的射程s越大的结论．
理由：因为水流的射程s可能与h、H有关，要研究小孔距水面的深度h与水流的射程s之间的关系，应控制H不变，实验中没有控制H相同便比较射程，因而结论不可靠．
（3）测量水流的射程s，需用刻度尺．
因为重力的方向总是竖直向下，所以可利用重垂线确定水流射程O点位置．
（4）如图所示，比较实验序号1、2、3（或4、5、6）小孔的高度相同，随小孔深度的平方根的增大，水流的射程增大，且增大的倍数相同，所以可得出结论：当小孔高度H一定时，水流射程s与成正比．
故答案为：（1）在b处水的压强大．
（2）不能，理由：实验中没有在控制H相同的条件下比较射程，因而结论不可靠．
（3）刻度尺利用重垂线确定O点位置．
（4）．
分析：本题主要考查两个方面的知识：
（1）液体压强的特点：由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，液体的压强随深度增加而增大．
（2）用控制变量法分析实验结论：通常先找出不变的物理量，再找出不同的物理量，最后观察结果与变量之间的关系，得出实验结论．
点评：本题的解题关键是熟记液体压强的特点和怎样用控制变量法分析正反比的关系．