Question

7．學(xué)校課外興趣小組，想制作一個(gè)能產(chǎn)生維持噴泉的實(shí)驗(yàn)裝置，他們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，要在瓶內(nèi)產(chǎn)生高度恒為h的噴泉，那么甲乙兩個(gè)容器水面的高度差H與噴泉高度h的關(guān)系必須滿足H＞h，瓶內(nèi)液面上的壓強(qiáng)p必須p=ρgh或p＞ρgh．

Answer 1

分析 根據(jù)在瓶內(nèi)產(chǎn)生高度恒為h的噴泉時(shí)甲乙容器中的玻璃管內(nèi)外壓強(qiáng)的平衡利用p=ρgh即可解答．

解答 解：（1）設(shè)燒瓶內(nèi)液面上方空氣的壓強(qiáng)為p′，在瓶內(nèi)產(chǎn)生高度恒為h的噴泉時(shí)，由于噴泉噴出液面后，還可以上升h，我們可以把它看成一個(gè)管子內(nèi)的水能上升h，則應(yīng)滿足的條件是：
甲容器中：p₀＞p′+ρg（h+s），
乙容器中：p′+ρg（H+s）＞p₀，
兩式相加得：H＞h．
（2）由于在瓶內(nèi)產(chǎn)生高度恒為h的噴泉，p′可以等于0，也可以大于0．則管子內(nèi)的水柱在液面處的壓強(qiáng)大小與液面上方的空氣壓強(qiáng)有關(guān)，
如果燒瓶內(nèi)液面上方空氣的壓強(qiáng)為0，則p=ρgh，
如果燒瓶內(nèi)液面上方空氣的壓強(qiáng)大于0，則p＞ρgh．
故答案為：H＞h；p=ρgh或p＞ρgh．

點(diǎn)評(píng) 此題考查液體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道瓶內(nèi)產(chǎn)生噴泉的原理是大氣壓大于液面上方的空氣壓強(qiáng)引起的．