输液的原理
欧阳光明（2021.03.07）
医院里的护士使用如图所示的装置给患者输液．小雨发明照这样做法，护士为患者屡次更换药瓶比较麻烦，于是就设计了如图所示的三瓶串接的计划．请阐发回答：
（1）图甲中药液为何会匀速淌下？但为何开始的一小段时间内总是滴得很快？（2）图乙中哪个药瓶中的药液先流完？（3）输液结束时，若不及时从病人身上拔下针头，病人的血会倒流入瓶中吗？（4）根据病房的现有条件，如果要估测出输液过程中的一滴药液的质量，需要收集哪些数据，请写出表达式，并简要说明实验中作了哪些近似处理．
解：（1）因为随着药液流出，瓶中的液柱稍有降低，上方气体体积稍有变年夜，压强稍有减小，使得瓶口处的总压强稍小于外界年夜气压，外年夜气压强就将空气从进气管压入瓶中弥补，使瓶口处的压强基本上坚持在一个年夜气压，使药液能均匀稳定地淌下，不随瓶中药液的逐渐减少再修改．而开始时瓶中气体的压强年夜约为一个年夜气压，瓶口处的压强年夜于一个年夜气压，所以开始的一小段时间内总是滴得很快．
（2）甲瓶的药液先流完．因为甲乙丙三瓶采取串连的方法，其工作情况是这样的：药液从丙瓶中流下，丙瓶中空气体积增年夜，压强下降，乙瓶中空气将乙瓶中药液压入丙瓶弥补，是丙瓶液面坚持不变；药液从乙瓶中流至丙瓶后，乙瓶中体积增年夜，压强下降，甲
瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶弥补，是乙瓶液面坚持不变；药液从甲瓶中流至乙瓶后，甲瓶中体积增年夜，压强下降，年夜气压将外界空气压入甲瓶，甲瓶中液面下降；液体如此流动，直到甲瓶中的药液全部流完，这时甲瓶中空气与外界直接连通，连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶现在的进气管；以后的过程是药液从丙瓶中流入血管，乙瓶中药液流入丙瓶弥补，空气流入乙瓶，直至乙瓶中药液流完，乙瓶与年夜气相通．然后才是空气直接进入丙瓶，直至丙瓶中药液逐渐流完．
（3）若不修改吊瓶的高度，输液结束时，即便不克不及及时从病人身上拔下针头，病人的血也不会倒流入瓶中。

因为，药液之所以会流入人体，是因为输液管中液体压强年夜于血管中血液的压强，当输液管中液柱逐渐变低，液柱压强即是血管中血液的压强时，液体将不再流动。

因此不必担心病人的血会倒流入瓶中。

（4）收集数据和计算过步调如下：①从药瓶上的刻度读出药液的体积V；②当某一滴药液刚好落下时数“0”开始计时，当数到第“n”个液滴淌下时停止计时，记下所用时间t0；③算出连续两液滴淌下的时间间隔为：T= t0/n④记下完成一瓶滴注的时间t；⑤算出一瓶的总滴数N= nt/t0；⑥算出每滴药液的体积为：V0=V/N=Vt0/(nt)；⑦则每滴药液的质量m=ρ水V0=ρ水Vt0/(nt)；
上述估算中两处做了近似处理：①把药液的密度看作水的密度．②忽略了输液结束时瓶中残留的药液．。