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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?
【回答】
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*:
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。
知识点:液体压强
题型:简答题
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