Question

7．学校课外兴趣小组，想制作一个能产生维持喷泉的实验装置，他们设计的实验装置示意图如图所示，要在瓶内产生高度恒为h的喷泉，那么甲乙两个容器水面的高度差H与喷泉高度h的关系必须满足H＞h，瓶内液面上的压强p必须p=ρgh或p＞ρgh．

Answer 1

分析 根据在瓶内产生高度恒为h的喷泉时甲乙容器中的玻璃管内外压强的平衡利用p=ρgh即可解答．

解答 解：（1）设烧瓶内液面上方空气的压强为p′，在瓶内产生高度恒为h的喷泉时，由于喷泉喷出液面后，还可以上升h，我们可以把它看成一个管子内的水能上升h，则应满足的条件是：
甲容器中：p₀＞p′+ρg（h+s），
乙容器中：p′+ρg（H+s）＞p₀，
两式相加得：H＞h．
（2）由于在瓶内产生高度恒为h的喷泉，p′可以等于0，也可以大于0．则管子内的水柱在液面处的压强大小与液面上方的空气压强有关，
如果烧瓶内液面上方空气的压强为0，则p=ρgh，
如果烧瓶内液面上方空气的压强大于0，则p＞ρgh．
故答案为：H＞h；p=ρgh或p＞ρgh．

点评 此题考查液体压强公式的应用，关键是知道瓶内产生喷泉的原理是大气压大于液面上方的空气压强引起的．