Question

2．刻漏是人类最早制造的不完全依赖天象、相对独立运行的计时仪器．刻漏以水等液体（也有少数例外，如水银或沙等）为工作物质，根据流水的量与流逝时间的对应关系，通过漏壶或箭壶中的水量变化来度量时间的．我国使用刻漏的时间非常早，最早可追溯到中国历史上第一个王朝-夏朝（大约公元前2070年），约在汉武帝时期发明了浮箭漏．如图所示为单级浮箭漏示意图．漏，指漏壶；刻，指箭尺上的刻度；箭，就是标有时间刻度的标尺．浮箭漏由两只漏壶组成，一只是播水壶，另一只是受水壶，因为壶内装有指示时刻的箭尺，所以通常称为箭壶．随着受水壶内水位的上升，安在箭舟上的箭尺随之上浮，所以称作浮箭漏．但这种浮箭漏计时误差较大，西汉时期的巨野铜漏日误差约为6分钟左右．经过人们的调整，东汉以后，我国刻漏的最好的日误差已经可以达到在20s左右．而欧洲直到1715年，机械钟的计时精度才达到日误差几秒的数量级．
（1）你认为单级浮箭漏误差较大的主要原因是播水壶中的水位会随时间下降，流出的水速度会逐渐减小，导致计时不准确．
（2）请你猜想一种减少（1）中误差的方法：及时向播水壶中添加水，保证水位几乎不变．

Answer 1

分析 根据刻漏的结构特点和工作原理作答．

解答 解：（1）水位不同，播水壶底部受到水的压强不同，水位越高，播水壶流出的速度越大，水位越低，播水壶流出的速度越小．当播水壶中的水位会随时间下降，流出的水速度会逐渐减小，导致计时不准确；
（2）要想让播水壶流出水的速度不变，必须让水位高度保持不变，因此及时向播水壶中添加水，保证水位几乎不变，可以减小测量时间误差．
故答案为：（1）播水壶中的水位会随时间下降，流出的水速度会逐渐减小，导致计时不准确；
（2）及时向播水壶中添加水，保证水位几乎不变．

点评 本题考查了古代测量时间的工具，体现物理学在生活中的具体应用．