Question

8．小明和小华在学习了液体压强的知识后用加长的较硬的饮料瓶做了如图所示的实验，
他们在饮料瓶中灌满水，并用瓶盖密封瓶口，然后先在深度为8cm的a处扎了一个小孔，结果水并未流出来，其原因是受到大气压强作用．他们明白道理后，去掉瓶盖，又迅速在深度为20cm的b处扎了一个小孔，并观察其后发生的现象．
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：b处受到水的压强大．
（2）经过反复的试验，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，看到如图所示的现象，由此小华就得出了结论：小孔距水面的深度h越大，水流的射程s越大．你认为小华的结论是不正确的（选填“正确”或“不正确”）．
（3）他们在实验中测得的数据如表所示：
研究水流的射程s与小孔距水面的深度h之间的关系，根据数据，可以得出结论：当小孔高度H一定时，水流射程s与$\sqrt{h}$成正比．

实验 序号	小孔高度 H/m	小孔深度 h/m	小孔深度的平方根 $\sqrt{h}$/${m}^{\frac{1}{2}}$	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

（4）若在与b相同深度的c处再扎一个小孔，则可以探究的问题是：水流射程与小孔方向的关系是怎样的？．

Answer 1

分析 （1）用盖盖住上方，a孔内部只受水的压强，外部受大气压，水的压强远小于大气压，所以水不能流出；液体的压强随深度的增加而增大；
（2）因为射程与水流射出的速度和距地面的高度有关，所以在探究射程s与h之间的关系时，应保持H相同；
（3）根据结论，小孔的高度H应不变，然后分析射程s与h或$\sqrt{h}$之间的关系，分析与哪个量成正比；
（4）结合题干中提供的变量，利用控制变量法可提出相应的探究问题．

解答 解：（1）用瓶盖密封瓶口，在深度为8cm的a处扎了一个小孔，结果水并未流出来，其原因是受到大气压的作用；
由于液体的压强随深度的增加而增大，则b处受到水的压强大于a处受到水的压强，所以从小孔b中射出水流的速度比小孔a中的大；
（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，因而结论不正确；
（3）1、2、3或4、5、6小孔的高度相同，由表格中数据知，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$\sqrt{h}$成正比．
（4）由题意可知，若在与b相同深度的c处再扎一个小孔，则小孔的深度相同，可以保持小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H这两个因素不变，探究水流射程与小孔方向的关系．
故答案为：（1）大气压强；b处受到水的压强大；
（2）不正确；
（3）$\sqrt{h}$；
（4）水流射程与小孔方向的关系是怎样的？

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．同时还考查了大气压强的应用，以及对实验数据的分析归纳能力，有一定难度．