流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示.流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测湘江的流量是抗洪防汛的重要工作.
(1)如图所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S.取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l=________,体积V=________(要求用S、v、t表示).根据流量的定义可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积.
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图所示的玻璃管.待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速,________处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度,________管中的水面较高.
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图所示.请你指出产生这种现象的原因:________________________________________________.(提示:流量不变)
(4)利用流量Q=vS,请你设计一个测量水龙头出水速度的实验方案.要求:
a.列出主要的操作步骤;b.说明需要测量的物理量;c.写出出水速度的表达式.