Question

【題目】小娟同學發現儲水容器在單位時間內的出水量不同。她認為水管中單位時間的出水量可能跟水管兩端液體的壓強差Δp、橫截面積S和長度L有關。為此，她設計了如圖所示的裝置進行研究，容器底部的水平管AB可以方便更換，B處的開關用于控制出水時間，并把相關實驗數據記錄在下表中。

序號	水管的截面積S	水管的長度L/厘米	容器內水的深度h/厘米	單位時間出水量Q/毫升
1		20	20	60
2		30	20	40
3		40	20	30
4		20	30	90
5		20	40	120
6		20	20	240
7		20	20	540

①打開開關后，容器中水的深度h大小可以反映水管AB兩端_________的大小；為了使水管AB兩端水的壓強差盡量保持恒定，盛水容器的面積應該____(選填“大”或“小”)

②分析比較實驗序號1與6與7數據中Q與S變化的關系及相關條件，可初步得出的結論是_______。

③根據實驗序號___________數據中Q與h變化的關系及相關條件，可初步得出的結論是：在L和S相同的情況下，Δp越大，Q越大。

④若h=20厘米、L=25厘米、S=S0，則Q=_______毫升；若h=10厘米、L=60厘米、S=4S0，則Q=_______毫升。

Answer 1

【答案】壓強差(Δp) 大 在L與Δp相同的情況下，S越大，Q越大 1與4與5 48 160

【解析】

(1)[1]液體壓強與所測點的液體深度有關，打開開關后，容器中水的深度h大小會隨著水流出而變小，容器底部受到的液體壓強也會減小，所以容器中水的深度h大小可以反映水管AB兩端壓強差的大小。

[2]為了使水管AB兩端水的壓強差盡量保持恒定，減小實驗誤差，盛水容器的面積應該小一些。

(2)[3]分析比較實驗序號1與6與7數據中Q與S變化，可發現水管的長度L與容器內水的深度h相同，隨著水管的截面積S越來越大，單位時間出水量Q也變大，可得出初步結論是：在L與Δp相同的情況下，S越大，Q越大

(3)[4]要探究Q隨h變化的關系并得到結論，我們需要控制水管的長度L與水管的截面積S相同，改變容器內水的深度h，可根據實驗序號1與4與5分析得到。

(4)[5][6]根據表中數據可知Q與h、S2成正比、與L成反比，可以得到關系式

若h=20厘米、L=25厘米、S=S0，代入關系式得48，若h=10厘米、L=60厘米、S=4S0，代入關系式得160。