Question

7．小明在参观大桥工地时，发现江中心与江岸边水流速度不同，岸边水流速度几乎为零，离岸远一点的地方水流速度较大，小明想：河水流速与到岸的距离有什么关系呢？
他邀请爸爸一起探究这个问题，他们设计了如图所示的两端开口的L形玻璃管，进行了如下实验：
（1）在实验室模拟实验，将两端开口的L形玻璃管的水平部分置于水流中，竖直部分露出水面，当水流以速度υ正对L形玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h．改变水流速度υ的大小，分别测出与υ对应的h值，将数据记录在下表中．

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
υ/m•s-1	0	0.4	0.8	1.2	1.6	2.0	2.4
h/mm	0	16	64	144	256	400	576

根据表中数据反映的规律可知，当h为196mm时对应的水流速度为1.5m/s．
（2）再到江边进行实地测量，你认为他们要测量的物理量是：管内外液面的高度差h、到岸的距离s；
（3）实验中，测量点江水浑浊，流向不定，怎样才能保证L形玻璃管的水平部分开口端正对着水流呢？请你帮小明想一个判断的方法．（不添加其他实验器材）改变管口对应水流的方向，直到管内外液面的高度差最大为止．

Answer 1

分析 （1）利用表中的数据计算；
（2）测量点到河岸的距离x，对应的竖直管中高出液面的水柱h；
（3）观察竖直管中高出液面的水柱的高度变化；

解答 解：（1）水流速度为1.5m/s时的高度为h=$\frac{256-144}{4}$mm； 当h为225mm时对应的水流水的约等于1.5m/s；
（2）实验目的是要探究河水流速与到岸的距离有什么关系，所以要测量某处到河岸的距离及此处的水流速度，而测量水流速度，需测出管内外液面的高度差，所以实验中要测量管内外液面的高度差h与到岸的距离s；
（3）若开口正对着水流时，水流正对管口的速度最大，管内外的液面高度差应最大，所以可通过改变管口对应水流的方向，直到管内外液面的高度差最大为止．
故答案为：（1）1.5；（2）管内外液面的高度差h、到岸的距离s；（3）改变管口对应水流的方向，直到管内外液面的高度差最大为止．

点评 此题是探究河水流速与到岸的距离有什么关系实验，解决此题的关键是通过对表格中数据分析，首先定性分析大小变化关系，然后定量分析，得出h与v之间的关系，体现了物理与数学的联系．