Question

如圖所示，一只盛有水的瓶子，瓶口用橡膠塞塞緊，橡膠塞的中央插入一根兩端開口的直玻璃管，管內水面如圖所示．如果分別將塞在瓶壁上a，b兩個小孔上的塞子拔掉，下面哪種情況會出現．（ ）

A．a孔有水射出，b孔沒有水射出
B．b孔有水射出，a孔沒有水射出
C．a，b兩孔都有水射出
D．a，b兩孔都沒有水射出

Answer 1

【答案】分析：判斷a，b兩孔是否有水射出，關鍵是要分析a，b處瓶內外的壓強是什么關系．本題需要考慮大氣壓的作用．
解答：解：如圖；設玻璃管內水位處為c處，瓶內密閉空氣的壓強為P．
在拔掉塞子前，玻璃管內的水由于受到大氣壓的作用，和瓶內的壓強達到平衡狀態；
而瓶內c處受到的壓強為 瓶內密閉氣體的壓強和c處液體壓強的和，即P_c=P_大氣壓=P+ρ_水gh_c；
而a處的壓強，P_a=P+ρ_水gh_a＜P+ρ_水gh_c=P_c=P_大氣壓，
同理，可知：P_b=P+ρ_水gh_b＞P+ρ_水gh_c=P_大氣壓；
因此拔掉塞子a、b后，a處壓強小于大氣壓，會吸入空氣，而b處壓強大于大氣壓，會噴出水來．
故選 B．
點評：本題中的實驗現象與我們平時看到的不同．因為我們平時只要在瓶口處開一個小孔，水就會流出來．原因是瓶內氣壓與瓶外氣壓平衡，所以水在液體壓強的作用下，會從小孔射出來，而本題中因為瓶口用橡膠塞塞緊，并且管內出現了水柱，使得瓶外氣壓不能作用在水面上．