连通器的原理有哪些应用？

问题25.连通器的原理有哪些应用？◇学生提问连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用，如图所示事例中利用连通器原理工作的是()老师，这道题目中哪些事例应用了连通器的原理？连通器在哪些方面还有应用？您给我讲讲吧！◇问题探究连通器的原理（重要性：★★★★）老师：别急，你先想想，连通器的原理是什么？学生：我想想，连通器中只装入一种液体，当各容器中的液面高度相同时，对底部的液片产生的压强相等，液体就不再流动了。连通器的原理是：连通器中只装入一种液体，在液体静止时，各容器中的液面总是相平的，或者说高度是相同的。连通器在日常用品中的应用（重要性：★★★）老师：很好，那在生活中你见过哪些用具应用了连通器的原理？学生：呵呵，您一提醒我想起来了：题目中的茶壶、还有如图所示的家中爷爷喝酒用的酒壶、烧水用的水壶、烧花用的洒水壶等。这些用具都应用了连通器的原理。老师：很好，这些壶的壶嘴与壶身总是设计的一样高，你能解释这样设计的原因吗？学生：我想想，根据连通器的原理，水不流动时壶嘴和壶身这两个容器中的水面应该一样高；如果壶嘴低，那么水就装不满壶身；如果壶嘴高，那水面还没到达壶嘴口，由于壶身低，水就会从壶身的大口中溢出，这样就不能从壶嘴中向外倒水了。老师，船闸是不是利用了连通器的原理呢？连通器在水利工程中的应用（重要性：★★★）老师：你先阅读下面这段材料：如图所示，船闸又称“厢船闸”。利用向两端有闸门控制的航道内灌水、泄水，以升降水位，使船舶克服航道上的集中水位落差的通航建筑物。船闸由闸室、闸门、阀门等相应设备组成。船只下行时，底部阀门A打开，从上游向闸室灌水，待闸室水面与上游水位相齐平时，打开上游闸门，让船只进入闸室，随即关闭上游闸门及阀门A；然后打开底部阀门B，闸室通过阀门B向下游泄水，待室内水位与下游水位齐平时，开启下游闸门，船只驶入下游。通过阅读材料，你能说出对船闸的认识吗？学生：嗯，船闸工作时利用了连通器的原理！可以把上游航道、闸室、下游航道看成三个容器；当某个阀门打开时，由闸室与上游、或闸室与下游分别构成了两个独立的连通器。从而实现了船只上游与下游的通航。老师：在水利灌溉中，修建水渠时，如果要横越马路，往往将水渠建成过路涵洞，如图所示，水为什么会自动从马路一边的水渠流入另一边的水渠？学生：因为过路涵洞也是个连通器，到水从一侧流入涵洞后，只要另一侧的水位低，水就在水压的作用下继续上升，所以就从涵洞中横越马路，继续流淌了。连通器在畜牧养殖方面的应用（重要性：★★★）老师：学生，你再来看看饲养厂中的一套自动装置―――乳牛自动喂水器的示意图，其中应用了哪些物理知识？学生：用到了杠杆、浮力的知识，也用到了连通器的原理！牛从右边的容器中喝水时，左边的水位也随着下降，浮子一下沉，水管中的密封塞就上移，水就自动补充；水位上涨到一定程度，密封塞就堵住水管了。真奇妙呀！连通器在卫生保健方面的应用（重要性：★★★★）老师：其实连通器还有卫生、保健的作用呢！你想想，你家卫生间里的洗手盆、地漏都与下水管道连着，为什么没有闻到令人恶心的臭味呀？学生：您一提醒，我还真想起来了：我家卫生间里的洗手盆与下水管道之间是用了一个U形弯管连接的，这个U形弯管就是一个连通器呀!因此这个弯管中总会保存一段水柱，这个水柱就是一个塞子，把下水管道与我们的家庭空间隔绝开了!地漏我没见过自己家的，但从天花板下看上层邻居家的管道，我看到的也是地漏与主下水管道之间有U形弯管，这也是个连通器，起的作用一样，用密封的水柱隔绝室内空间与下水管道!锅炉的问题我也明白了：锅炉的盛水容器与外面的玻璃水位计构成了连通器，可以从玻璃管中观察到锅炉内的水量多少!没想到小小的连通器作用可真是不小!老师：其实连通器的原理在其他方面还有许多应用，课余时间你要用心去发现呀!◇学生笔记连通器原理的应用：1.日常生活用品中的应用：茶壶、水壶、酒壶等；2.水利工程中的应用：船闸、过路涵洞；3.卫生保健方面的应用：洗手盆、地漏与下水管道之间的U形弯管；4.自动控制、方便控制方面的应用：锅炉水位计、自动喂水器等。◇要点训练1.洗手池的下水管道常常做成如图所示的弯管，弯管的“弯”很多情况下是受地形决定的，但其中的一个“弯”却有着特殊的功能（图中虚线框内部分），它能堵住管道，防止污水管内的臭气顺着管道逆行，从而污染室内的空气。其实这个“弯”是利用物理模型＿＿＿＿＿的原理来设计的。答案：连通器解析：虚线框内的U形弯管构成了一个连通器，由于装入同一种液体，在液体静止时各容器中的液面相平，所以能密封住一段水柱，起到密闭作用。2．如图所示的敞口容器中加水，则水能达到的最高位置是（）A．容器A的顶端B．容器B的顶端C．容器C的顶端D．条件不足，无法确定答案：B解析：根据连通器的原理可知，水不流动时各容器中的水面相平，所以水能达到的最高位置是最低的管口B。3.如图所示，A、B两容器内盛着水，水面等高，两容器间用一斜管相通，K是开关，当K打开后，则（）A．水将由A流向BB．水将由B流向AC．水不流动D．无法确定答案：C解析：由于K在左、右两个容器水中的深度相同，所以此处的水所受的两侧水压相等，因此水不流动。这与连通器没有关系。4．如图所示，液面静止时符合实际情况的是正确的是（）答案：B解析：由连通器的原理可知，水不流动时各容器中的水面相平，不会出现一侧高另一侧低的情形。5．如图所示，公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连，两渠水面相平，涵洞中的水流方向，正确的说法是（）A.水从水渠乙流向水渠甲B.水从水渠甲流向水渠乙C.因水面相平，水不流动D.以上说法都不对答案：C解析：根据连通器的原理，当水不流动时两侧水面相平；原因是只有两侧水渠中的水面同高时，对底部涵洞的水压才相等，水才不流动。6．如图所示，装在装修新房时，工人师傅常用一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明软管的两端在墙面不同地方做出标记，这样做的目的是保证两点在＿＿＿＿＿＿＿＿，用到的物理知识是＿＿＿＿＿。答案：在同一高度（或在同一水平线上）连通器的原理解析：这一根灌有水（水中无气泡）且足够长的透明软管就相当于一个连通器，水面的水不流动时，两处的水面相平，处于同一水平线上。所以两位工人师傅用这两个静止水面当参照物，在墙面上做出的标记肯定是同样高的。