对一道水流流向选择题的四种解法

田庆祥

摘 要： 水流流向方面的问题是教学中的难点，为了能多角度、多方面地降低学生求解水流流向的难度，提高学生学习的积极性，作者特用等压法、理想法、假设法、推理法这四种方法求解此题。

关键词： 水流流向 选择题 四种解法

题目如图一所示：在一个上下高度为h且最高不超过10m的C型管，管里充满水，开口A处和B处用物体严实堵住，并将其竖直固定放置，若同时放开两物体，问管中的水将（ ？摇？摇）

A：水从开口A处流出

B：水从开口B处流出

C：两开口处都不流出

D：条件不足无法判断

图一

笔者认为学生求解此题难度很大，为了能多角度、多方面地降低学生求解此题的难度，提高学生学习的积极性，笔者特用等压法、理想法、假设法和推理法求解此题。

解法一：等压法

如图二所示，分别过A处和B处作等压线，交C型管于C和D，由连通器原理可知：P■=P■，P■=P■，因CD段管中的水有向下的重力作用，在此作力用下水就从开口B处流出。

图二

解法二：理想法

如图三所示，理想地认为点C处有一轻质小薄片，该小薄片必受到因水柱而产生的左右两个方向的压强，根据液体压强公式可得：P■=P■-ρ■ɡh■，P■=P■-ρ■ɡh■，因为h■>h■，所以P■>P■，在此压强差的作用下，水自然就从开口B处流出，则选B。

图三

解法三：假设法

如图四所示，过开口A处作一条水平线交C型管于点D，假设于D处将C型管切为上下两段，上段因内部封闭又无空气且左右两边水柱产生的段压强小于一个标准大气压故水均不会向下流出，下段因切断而形成一个连通器，由连通器的原理可知，下段左右两边水面必保持相平，据此，水一定从开口B处流出，故选B。

图四

解法四：推理法

从托里拆利实验知道：一个标准大气压能托起高为10.13m以内的水柱，可必记住前提是上端密封且为真空，就下图五可知：C型管的上段确实是远小于10.13m，且顶端E密闭并为真空，故该部分水柱能被大气压向上托住不会向下流出，而就整个C型管来看，最高高度虽小于10.13m，但上端A处既不密闭又不是真空，故知水必从下端开口B处流出，即选B。

图五endprint

摘 要： 水流流向方面的问题是教学中的难点，为了能多角度、多方面地降低学生求解水流流向的难度，提高学生学习的积极性，作者特用等压法、理想法、假设法、推理法这四种方法求解此题。

关键词： 水流流向 选择题 四种解法

题目如图一所示：在一个上下高度为h且最高不超过10m的C型管，管里充满水，开口A处和B处用物体严实堵住，并将其竖直固定放置，若同时放开两物体，问管中的水将（ ？摇？摇）

A：水从开口A处流出

B：水从开口B处流出

C：两开口处都不流出

D：条件不足无法判断

图一

笔者认为学生求解此题难度很大，为了能多角度、多方面地降低学生求解此题的难度，提高学生学习的积极性，笔者特用等压法、理想法、假设法和推理法求解此题。

解法一：等压法

如图二所示，分别过A处和B处作等压线，交C型管于C和D，由连通器原理可知：P■=P■，P■=P■，因CD段管中的水有向下的重力作用，在此作力用下水就从开口B处流出。

图二

解法二：理想法

如图三所示，理想地认为点C处有一轻质小薄片，该小薄片必受到因水柱而产生的左右两个方向的压强，根据液体压强公式可得：P■=P■-ρ■ɡh■，P■=P■-ρ■ɡh■，因为h■>h■，所以P■>P■，在此压强差的作用下，水自然就从开口B处流出，则选B。

图三

解法三：假设法

如图四所示，过开口A处作一条水平线交C型管于点D，假设于D处将C型管切为上下两段，上段因内部封闭又无空气且左右两边水柱产生的段压强小于一个标准大气压故水均不会向下流出，下段因切断而形成一个连通器，由连通器的原理可知，下段左右两边水面必保持相平，据此，水一定从开口B处流出，故选B。

图四

解法四：推理法

从托里拆利实验知道：一个标准大气压能托起高为10.13m以内的水柱，可必记住前提是上端密封且为真空，就下图五可知：C型管的上段确实是远小于10.13m，且顶端E密闭并为真空，故该部分水柱能被大气压向上托住不会向下流出，而就整个C型管来看，最高高度虽小于10.13m，但上端A处既不密闭又不是真空，故知水必从下端开口B处流出，即选B。

图五endprint

摘 要： 水流流向方面的问题是教学中的难点，为了能多角度、多方面地降低学生求解水流流向的难度，提高学生学习的积极性，作者特用等压法、理想法、假设法、推理法这四种方法求解此题。

关键词： 水流流向 选择题 四种解法

题目如图一所示：在一个上下高度为h且最高不超过10m的C型管，管里充满水，开口A处和B处用物体严实堵住，并将其竖直固定放置，若同时放开两物体，问管中的水将（ ？摇？摇）

A：水从开口A处流出

B：水从开口B处流出

C：两开口处都不流出

D：条件不足无法判断

图一

笔者认为学生求解此题难度很大，为了能多角度、多方面地降低学生求解此题的难度，提高学生学习的积极性，笔者特用等压法、理想法、假设法和推理法求解此题。

解法一：等压法

如图二所示，分别过A处和B处作等压线，交C型管于C和D，由连通器原理可知：P■=P■，P■=P■，因CD段管中的水有向下的重力作用，在此作力用下水就从开口B处流出。

图二

解法二：理想法

如图三所示，理想地认为点C处有一轻质小薄片，该小薄片必受到因水柱而产生的左右两个方向的压强，根据液体压强公式可得：P■=P■-ρ■ɡh■，P■=P■-ρ■ɡh■，因为h■>h■，所以P■>P■，在此压强差的作用下，水自然就从开口B处流出，则选B。

图三

解法三：假设法

如图四所示，过开口A处作一条水平线交C型管于点D，假设于D处将C型管切为上下两段，上段因内部封闭又无空气且左右两边水柱产生的段压强小于一个标准大气压故水均不会向下流出，下段因切断而形成一个连通器，由连通器的原理可知，下段左右两边水面必保持相平，据此，水一定从开口B处流出，故选B。

图四

解法四：推理法

从托里拆利实验知道：一个标准大气压能托起高为10.13m以内的水柱，可必记住前提是上端密封且为真空，就下图五可知：C型管的上段确实是远小于10.13m，且顶端E密闭并为真空，故该部分水柱能被大气压向上托住不会向下流出，而就整个C型管来看，最高高度虽小于10.13m，但上端A处既不密闭又不是真空，故知水必从下端开口B处流出，即选B。

图五endprint