Question

小明设计了如图6-7所示的蓄水和放水装置。如果原来水箱是空的，注水时水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出？如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水？如果进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情况下排水口的水流有什么特点？

Answer 1

这一装置综合运用了连通器和虹吸管的原理。在图中，当出水管的左边管中有水而右边管中无水时，这时出水管和水箱组成一个连通器，两者中的水面应该相平。当出水管的右边管中有水时，出水管便成为一支虹吸管，由于虹吸作用，使水箱中的水外流，直至水箱中的水面下降到与出水管中相平的C处为止。

参考答案:

注水时水箱中的水面要达到与虹吸管的最高点等高的D点处时，排水管中才有水排出．

如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位要降到与排水管口等高的C点时才停止排水。排水管停止排水后，虹吸管的CD部分管中的水也将流走，这样，要再产生虹吸现象而使水自排水管中流出，又需要水箱中的水位升高至D处才行。所以，若进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情况下排水口将出现断续排水的现象，即当水箱中水面达到D处时开始排水，随之箱中水面降低，至箱中水面降至C处时停止排水。由于有管进水，箱中水面又会升高，当水面升到D处又开始排水……如此往复循环而出现断续排水的现象。