连通器专题

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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(

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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Array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。

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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

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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B

B ．水将由B 流向A

C ．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