Question

如圖所示的是馬略特瓶，瓶內(nèi)盛有水，瓶的側(cè)壁上有三個被木塞塞住的小孔，兩端開口的管d內(nèi)未進(jìn)水，其底端與b等高．

(1)若拔去a塞，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？

(2)若拔去b塞，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？

(3)若拔去c塞，會有什么現(xiàn)象發(fā)生？

Answer 1

答案：
解析：

精析與解答：設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，a、b兩處的高度差為hab，b、c兩處的高度差為hbc，由于玻璃管下端和b等深且玻璃管和大氣相通，故可知a、b、c三處水的壓強(qiáng)分別為： 　　pa＝p0＋ρghab，pb＝p0，pc＝p0－ρghbc 　　當(dāng)拔去a塞后，由于pa＞p0，所以有水從a孔流出，且在水位沒有降到低于b處前，由于hab不變，所以這段時間內(nèi)，水以穩(wěn)定的速度流出；當(dāng)水位降至低于b處后，由于hab減小，即a處水的壓強(qiáng)逐漸減小，但仍大于p0，因此這段時間內(nèi)，仍有水從a孔流出，只是越流越慢；當(dāng)水位低于a孔后當(dāng)然不會有水從a孔流出． 　　當(dāng)拔去b塞后，并且b孔內(nèi)、外壓強(qiáng)相等，整個系統(tǒng)處于平衡，瓶內(nèi)的水不流出，瓶外空氣也不進(jìn)入． 　　當(dāng)拔去c塞后，由于c處水的壓強(qiáng)pc＝p0－ρghbc＜p0，水不會從c孔流出，而外界空氣在大氣壓的作用下從c孔進(jìn)入瓶內(nèi)，使瓶內(nèi)上方封閉氣體的壓強(qiáng)增大，使水對d管在b處的壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)，就有水被壓進(jìn)d管，直到d管內(nèi)水面與c孔等高時，c孔內(nèi)、外壓強(qiáng)相等，空氣停止進(jìn)入c孔，整個系統(tǒng)達(dá)到平衡． 　　故(1)若拔去a塞，開始水穩(wěn)定地流出，直到水位降至b處；后來水位低于b處時，水越來越慢的流出；最后水面降至a處時，水不再流出，整個系統(tǒng)平衡． 　　(2)若拔去b塞，瓶內(nèi)的水不流出，瓶外的空氣也不進(jìn)入． 　　(3)若拔去c塞，瓶內(nèi)的水始終不流出，但瓶外的空氣從c孔進(jìn)入瓶內(nèi)，使d管內(nèi)水位上升至c處停止上升，空氣再也不進(jìn)入，整個系統(tǒng)平衡．