Question

【題目】學習了“流體壓強”的知識后，小明在家里做了如下的實驗：

（1）由圖甲所示的實驗，只打開A閥門，水流入管道，當水穩定后，a 管液面高度____b管液面高度；再打開B閥門，在水向外流的過程中，a 管液面高度 _____b管液面高度。（兩空均選填“大于”、“等于”或“小于”）．

（2）在圖乙所示的實驗中，電扇轉動后，托盤測力計的示數__________

（3）在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球（如圖丙）．然后從漏斗口向下用力吹氣，再將手指移開，乒乓球__________（選填“會”或“不會”）掉下來．

（4）小明想，能否用壓強計探究氣體壓強與流速關系呢？他設計了如圖A所示的實驗裝置，小明用嘴向玻璃管中吹氣，U形管內液面高度差如圖B所示，此時玻璃管內D點的氣體壓強為p1，速度為v1；小華再次吹氣后，U形管內液面高度差如圖C所示，此時玻璃管內D點的氣體壓強為p2，速度為v2．則p1_____p2，v1_____v2．（選填“＜”、“=”或“＞”）

（5）城市建設中，為了解決“H”形地下通道中過道的通風問題，工人們設計了如下方案．黑色部分為墻面凸出部分，“M”為安裝在過道頂的電風扇，其中既有效又節能（__________）

Answer 1

【答案】等于 大于 減小 不會 C

【解析】

(1)由圖所知只打開A閥門，左邊容器和a、b兩管構成連通器，根據連通器的原理可知此時a 管液面高度等于b管液面高度；再打開B閥門，在水向外流的過程中，圖中，左管比較粗，右管較細。在流量一定時，管子越細，水的流速就越大。根據流體中流速大的地方壓強小可知a 管液面高度大于b管液面高度。

(2)電扇轉動后，氣流會流經飛機機翼模型，機翼模型上方凸空氣通過的路程長，流速大，向下的壓強小；機翼模型下方凹空氣通過的路程短，流速小，向上的壓強大，從而形成了一個向上的壓強差，是托盤測力計的示數減小。

(3)從漏斗口向下用力吹氣，乒乓球上方空氣流速大壓強小，乒乓球下方空氣流速小壓強大，乒乓球受到向上的壓強大于向下的壓強，乒乓球不會掉下來。

(4)向玻璃管中吹氣時,由流速大的位置壓強小可知,U形管左管內氣壓小于外界大氣壓,則兩側氣體壓強差=水柱產生的壓強,即p大氣p左=p水；

圖B中,U形管的液面高度差大,水柱產生的壓強大,說明左管內氣壓小,即此時D處的氣體壓強p1小,空氣流速v1大；

圖C中,U形管的液面高度差小,水柱產生的壓強小,說明左管內氣壓大,即此時D處的氣體壓強p2大,空氣流速v2小；所以,p1<p2,v1>v2.

(5)要想讓風經過過道，過道左右兩端的氣壓應該不同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度不同。

如A圖，過道左右兩端的通風道相同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不合理。

如圖B，過道左右兩端的通風道相同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不合理。

如圖C，過道右端的通風道有凸起，所以相同時間風經過過道右端的通風道時的路程長，則風速較快，所以過道右端的氣壓小于左端的氣壓，所以空氣會從過道的左端流向右端，過道中有風通過。此方案不需要消耗其他能量，既有效又節能。此方案合理。

如圖D，過道中有電動機，電動機工作時過道中空氣流動速度加快，氣壓減小，空氣會從過道口流進來而通風，但需要消耗電能，故此方案雖有效但不節能，不合理。