Question

19．我们经常在物理小实验中使用矿泉水瓶．下面是其中一些物理情景：

①如图甲，在靠近瓶底部的侧壁开一个小圆孔，用胶带封住小孔，往瓶中加水至图示水位，拧紧瓶盖，撕去胶带，小孔中射出的水流速度逐渐变慢直至停止，当水流停止时，瓶内气体压强小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）外界大气压．接着拧开瓶盖，水便从小孔射出，在瓶内水面不断下降的过程中，水的射程将变短；由此说明液体内部压强的大小与深度有关．
②如图乙，将两个相同的矿泉水瓶装入不同质量的水放置在海棉上，验证的是压力的作用效果与压力的大小的关系．
③如图丙，向两个矿泉水瓶之间吹气，会看到两瓶相互靠近，说明流体流速大的位置压强小．
④如图丁，在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，再马上盖上瓶盖，过一会看到瓶子瘪了，验证的是大气压的存在．

Answer 1

分析 （1）一定质量的气体，体积变大，密度变小，压强变小．液体受重力并且具有流动性，因此对容器的底部和侧面都有压强，随着瓶内水面的不断下降，水深减小，由P=ρgh可知小圆孔处受到水的压强减小，水射的越来越近．
（2）压力的作用效果与压力的大小和接触面积有关；
（3）对于流体，流速大，压强小；
（4）大气能产生压强．

解答 解：①如图，盖上瓶盖并拧紧，不久水便停止从小孔中射出，因为在流出一部分水后，瓶内上方空气的体积变大，气压就变小，小于外界大气压，水就停止从小孔中射出；撕去胶带，水便从小孔射出，说明水对容器侧壁有压强；随着瓶内水面的不断下降，由液体压强计算公式P=ρgh可知小孔处受到水的压强减小，因此水射出的速度越来越小，即说明液体内部压强的大小与深度有关；
②据题意可知，此时两个瓶子对海面的接触面积相同，但压力的大小不同，所以可以用于探究压力的作用效果与压力大小的关系；
③如图丙，向两个矿泉水瓶之间吹气，会看到两瓶相互靠近，说明流体流速大的位置压强小；
④往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿瓶内水蒸气液化，体积变小，瓶内气体压强变小，瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷，这说明：大气存在压强；
故答案为：①小于；短；液体内部压强的大小与深度有关；②压力的大小；③小；④大气压．

点评 本题考查了学生对压力的作用效果、大气压的应用、液体的压强特点，是一道综合性很强的题目．平时学会利用身边的器材做实验，多动手、多思考，提高分析解决问题的能力．