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流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的流體的體積,用字母Q表示。流量在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用,如每到汛期,監(jiān)測(cè)湘江的流量是抗洪防汛的重要工作。
(1)如圖16所示,水流在粗細(xì)均勻的水平管道內(nèi)向右勻速流動(dòng),設(shè)水流速度為v,管內(nèi)通道的橫截面積為S。取一段管道AB,水從B端流到A端所用時(shí)間為t,則AB間水柱的長(zhǎng)度l = ,體積V = (要求用S、v、t表示)。根據(jù)流量的定義 Q = V/t 可得
Q = v S,它表示流量等于流速與橫截面積的乘積。
(2)打開水龍頭,自來(lái)水通過(guò)導(dǎo)管流過(guò)如圖17所示的玻璃管。待水流穩(wěn)定后,比較圖中1、2兩處的流速, 處的流速較大;比較C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面較高。
(3)打開水龍頭后,只要水流不散開,就可以觀察到水柱越來(lái)越細(xì),如圖18所示。請(qǐng)你指出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因: 。(提示:流量不變)
(4)利用流量 Q = v S,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)方案。 要求:① 列出主要的操作步驟 ② 說(shuō)明需要測(cè)量的物理量 ③ 寫出出水速度的表達(dá)式。
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