Question

小明和小華在做了“探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”實驗后，又做了課本上“WWW”中的小實驗：在飲料瓶中灌滿水，然后在瓶的a、b處各扎一個小孔（如圖），觀察發(fā)生的現(xiàn)象．
（1）他們發(fā)現(xiàn)從小孔b中射出的水流速度比小孔a中的大，你認為其中的原因是

 

．
（2）經(jīng)過反復(fù)的試驗，他們發(fā)現(xiàn)從小孔中射出的水流的射程s（從小孔處到落地點的水平距離OA）跟小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H這兩個因素有關(guān)．為了研究水流的射程s與h、H之間的關(guān)系，他們將飲料瓶放置在水平桌面邊緣，看到如圖所示的現(xiàn)象，由此他們得出了結(jié)論：小孔距水面的深度h越大，水流的射程s越大．
你認為根據(jù)圖示的現(xiàn)象能否得出上述結(jié)論？說明你的理由．

 

（能/不能），理由是

 

．
（3）在實驗中，需要測量水流的射程s，要求射程起點O的位置與a、b點在一條豎直線上，請你運用所學(xué)的物理知識幫助他們確定O點的位置（寫出具體的方法和原理）．
方法：

 

原理：

 

．
（4）他們在實驗中測得的數(shù)據(jù)如表所示：

實驗序號	小孔高度H/m	小孔深度h/m	小孔深度的平方根 h /m 1 2	小孔深度的平方h2/m2	水流射程s/m
1	0.36	0.040	0.20	1.6×10-3	0.24
2	0.36	0.090	0.30	8.1×10-3	0.36
3	1.0	0.16	0.40	2.56×10-2	0.80
4	1.0	0.25	0.50	6.25×10-2	1.0
5	1.0	0.36	0.60	1.30×10-1	1.2

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：當(dāng)小孔高度H一定時，水流射程s與

 

成正比．

Answer 1

分析：液體的壓強跟液體的深度、液體的密度有關(guān)，液體越深，密度越大，液體壓強越大．
在一個物理量受多個因素的影響時，探究物理量和其中一個因素的關(guān)系時，保持其他物理量不變，這種方法是控制變量法．
利用重力的方向總是豎直向下的，制成了重錘．
兩個物理量的比值一定時，這兩個物理量是成正比的．

解答：解：（1）從小孔b中射出的水流速度比小孔a中的大

因為

小孔b處受到水的壓強大于小孔a處受到水的壓強

因為

小孔b處比小孔a處深．所以從小孔b中射出的水流速度比小孔a中的大，是因為液體深度增加，壓強增大，導(dǎo)致水的流速增大．
（2）小孔中射出的水流的射程s跟小孔在水中的深度h和小孔到地面的高度H這兩個因素有關(guān)．探究 s 和 h 的關(guān)系時，保持 H 一定，沒有控制 H 的不變，只改變 h，不能得出 s 和 h 的關(guān)系．
（3）根據(jù)重力的方向是豎直向下的，在a處吊一個重錘線，重錘自由下垂，可以使a、b、o在同一豎直線上．
（4）如實驗3、4、5的數(shù)據(jù)，當(dāng)H=1.0m時，

s

h

=2，保持不變，如實驗1、2的數(shù)據(jù)，當(dāng)H=0.36m時，

s

h

=1.2，保持不變．所以當(dāng)小孔高度H一定時，水流射程s與

h

成正比．
故答案為：（1）液體深度增加，壓強增大，導(dǎo)致水的流速增大；
（2）不能；沒有控制變量，沒有控制H相同；
（3）在a處吊一個重錘線，可以使a、b、o在同一豎直線上；重力的方向總是豎直向下；
（4）

h

．

點評：本題考查了液體壓強大小的影響因素，重力的方向豎直向下的應(yīng)用，如何用控制變量法研究物理問題，物理量之間的正反比關(guān)系．
本題綜合性很強，尤其是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析流程和小孔深度的平方根的關(guān)系，學(xué)生不易找到，這是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理的能力．