齊占波
一、實驗要點
1.實驗器材:礦泉水瓶、帶有三小孔的多用途量筒。
2.實驗過程:(1)將礦泉水瓶裝滿水;(2)將多用途量筒倒扣在礦泉水瓶上;(3)將整個裝置上下顛倒(如圖1所示)。
3.實驗現(xiàn)象:水從三個小孔中流出,在水面未到達(dá)量筒口處時,三個小孔水流的水平射程不變,即水流恒定;當(dāng)水面低于量筒口處后,三個小孔水流的水平射程逐漸變小。(請掃描右側(cè)二維碼,搜索“自制簡易輸液器”觀看實驗視頻)
4.原理分析:量筒口處與大氣相通,此處的壓強等于大氣壓,三個小孔也與大氣相通,此處的壓強也等于大氣壓,則從量筒口到小孔之間的水柱在重力作用下從三個小孔流出,礦泉水瓶中的水也隨之向下流,量筒的出水口處的壓強始終等于大氣壓強,并且當(dāng)?shù)V泉水瓶中的水面沒有下降到量筒口處之前,量筒口到小孔之間的高度不變,所以三個小孔處水的壓強也是不變的,則三個小孔水流的水平射程不變,即水流恒定。當(dāng)水面低于量筒口處后,隨著水面降低,三個小孔處的壓強隨之逐漸減小,所以三個小孔水流的水平射程逐漸變小。
二、實驗拓展
醫(yī)療輸液器裝置如圖2所示,其原理與上述實驗裝置是相同的。圖中A為輸液瓶,相當(dāng)于礦泉水瓶;B為滴壺,相當(dāng)于量筒的小孔;C為進(jìn)氣管,相當(dāng)于量筒的口,與外部相通。在輸液過程中(瓶A中尚有液體),瓶A中液面下降,空氣通過C進(jìn)入瓶內(nèi),瓶A中氣體壓強與瓶A中液體產(chǎn)生的壓強之和等于大氣壓強,保持不變,所以滴壺B中的氣體壓強在瓶A中藥液輸完之前是不變的,所以藥液能勻速注入人體。
【練習(xí)】
病人輸藥液時要讓藥液均勻滴下,再注入人體。如圖3所示的塑料軟袋能夠保持藥液均勻滴下,你能分析它的工作原理嗎?
參考答案:在向外輸液過程中,袋內(nèi)壓強隨藥液減少而減小,大氣壓就會把塑料軟袋壓扁,保持袋內(nèi)壓強始終等于外界大氣壓,液體在自身重力作用下向外不斷勻速輸出,從而保持藥液均勻滴下。