學習小組用側壁扎有小孔的長塑料瓶做“探究液體壓強特點”的實驗時，發現每次小孔中水的流量Q（單位時間內噴出水的體...

問題詳情：

學習小組用側壁扎有小孔的長塑料瓶做“探究液體壓強特點”的實驗時，發現每次小孔中水的流量Q（單位時間內噴出水的體積）不同｡水的流量與哪些因素有關，大家提出以下猜想｡

猜想1∶與小孔的形狀有關；

猜想2∶與小孔距水面的深度h有關；

猜想3∶與小孔的橫截面積S有關；

 (1)為驗*猜想1，他們在三個相同塑料瓶側壁的同一位置各扎一個小孔，三孔形狀如圖*所示，在小孔處安裝閥門和流量計（測流量的儀器）。將瓶中均裝滿水，打開閥門，測出流量。此步驟存在的問題是_____｡

(2)肯定猜想1後，為探究猜想2，他們在同一塑料瓶的不同位置，分別開相同的圓孔進行實驗∶

①下表是實驗中測得的數據，請在圖乙中描點作出流量Q與小孔深度的平方根的關係圖線，表格中第3次流量Q=_____。

②進一步分析，他們認為深度影響流量的原因是深度越大，液體壓強越_____，噴出小孔的水流速也越大。

(3)對於猜想3，大家認為是正確的。為進一步探究流量Q與小孔橫截面積S之間的定量關係，老師畫了圖*所示的水柱模型，其中v表示水從小孔流出的速度，l表示時間t內流出水柱的長度，S表示小孔的橫截面積。

①根據流量定義並結合模型，推導流量Q與流速v､面積S的關係式∶Q=____；

②通常情況下，噴泉豎直向上噴出的水柱在上升階段粗細並不均勻，則噴出水柱在空中上端較____ （選填“粗”或“細”）｡

【回答】

    (1). 沒有控制小孔的橫截面積相同    (2). ，45    (3). 大    (4).     (5). 粗

【解析】(1)要探究水的流量與小孔的形狀的關係，應控制小孔的大小相同，由圖*知三個小孔的大小不同，故此步驟存在的問題是沒有控制小孔的橫截面積相同。

(2)①由表格中數據可得流量Q與小孔深度的平方根成正比，即

流量Q與小孔深度的平方根的關係圖像如下圖

根據圖像可知，表格中第3次流量

。

②由液體壓強的特點知，液體深度越大，液體壓強越大，噴出小孔的水流速也越大。

(3)流量是表示單位時間內通過某一橫截面的流體的體積，由圖*所示的水柱模型，水柱的長度l=vt，水柱體積為

V=Sl=Svt

則流量Q與流速v､面積S的關係式為

任意橫截面的流量相等，下端水柱速度較上端水柱的速度大，由Q=Sv，（S為水柱截面積，v為水柱中水的流速）可知，上端水柱截面積較大。

知識點：液體壓強

題型：實驗,探究題