流體壓強與流速的關係實驗

2022-10-06 16:30:03 字數 2711 閱讀 6592

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山東省淄博市淄川區中小學社會實踐活動基地張勤昌

氣體、液體都可以流動,流動流體的壓強大小跟流體的流速有關係,下面的小實驗驗證了流體壓強與流速的關係。只要認真的做一做這些實驗,一定會加深對流體壓強與流速關係的理解,提高學習物理的興趣。

一、吹不翻的撲克牌

實驗器材:撲克牌2張

實驗步驟:

1.把一張撲克牌沿長邊對折,使摺疊後撲克牌的兩部分之間的夾角為90°左右。

2.將摺疊後的撲克牌放到桌面上,使凹進去的部分朝向桌面。(如圖1所示)

3.用嘴向撲克牌折角下面的空間裡吹氣,撲克牌被吹翻了沒有?撲克牌沒有被吹翻。再用力吹一次,這次撲克牌被吹翻了嗎?這次撲克牌仍然沒有被吹翻。

4.把另一張撲克牌沿短邊對折再做一次該實驗,看看這次撲克牌會不會被吹翻。

實驗現象:用嘴向撲克牌的下面吹氣時,撲克牌不僅不會被吹翻,而且還會更牢固的停在桌面上。

現象解釋:當吹出的氣流流過撲克牌下面時,撲克牌下面氣體的流速大於撲克牌上面氣體的流速,所以撲克牌下方的氣壓小於撲克牌上方的氣壓,於是撲克牌受到空氣對它乙個向下的壓力,使得撲克牌不會翻轉過來。

友情提示:當吹氣方向不是正好吹在撲克牌下方時,撲克牌會沿桌面滑動。

二、吹不散的氣球

實驗器材:細木桿(1公尺長左右)1根氣球2個細線2根

實驗步驟:

1.把兩個氣球充滿氣,用細線把氣球口紮緊。

2.把細桿的兩端放在離地面1 公尺高的支撐物上,使木桿保持水平。

3.用細線把兩氣球懸掛在木桿上,使兩個氣球的高度一致,相距約30厘公尺。(如圖2所示)

4.兩個氣球靜止時,用嘴向兩氣球中間吹氣,兩氣球會相互遠離嗎?

實驗現象:氣流從兩氣球中間流過時,兩氣球會相互靠近。

現象解釋:向兩氣球中間吹氣時,兩氣球中間的氣流速度大於兩氣球另一側的氣流速度,所以兩氣球中間的氣壓就小於兩氣球另一側的氣壓。這樣左邊的氣球會受到空氣對它向右的作用力,右邊的氣球會受到空氣對它向左的作用力,因此兩氣球相互靠近。

三、吹不進瓶子裡的鉛筆

實驗器材:細口長頸玻璃瓶1個短鉛筆1支。

實驗步驟:

1.把瓶子橫放在水平桌面上。

2.把短鉛筆橫放在瓶內的瓶口處。(如圖3所示)

3.用嘴對準瓶口向瓶內吹氣,鉛筆會被吹進瓶裡嗎?

實驗現象:當向瓶內吹氣時,鉛筆不會被吹進瓶裡,而是從瓶口中跑出來,落在瓶外。

現象解釋:當從瓶口向瓶內吹氣時,進入到瓶內的氣流遇到瓶底後返回,返回來的氣流到達鉛筆尖端的速度小於吹鉛筆的氣流速度,所以鉛筆尖端處氣體的壓強大於鉛筆另一端處的氣體壓強,於是鉛筆受到氣體對它乙個由瓶底指向瓶口的力,這時鉛筆就會從瓶口中跑出來。

友情提示:

1.當把鉛筆方向反過來時,也可以做該實驗,但吹氣時不要太用力,以免鉛筆跑出瓶外時被鉛筆尖扎傷。

2.換用塑料管做該實驗,塑料管也會從瓶中跑出來。

四、吹不掉的桌球

實驗器材:桌球1個塑料小球1個原子筆外筆管1根細塑料管1根。

實驗步驟:

1.把原子筆外筆管的粗端含在嘴內,並使原子筆管在豎直方向。

2.用手拿著桌球放在原子筆管細端上方。

3.先輕輕用力吹氣,然後迅速鬆開拿桌球的手,這時桌球就會懸浮在原子筆管細端的上方。如果桌球掉了下來,重新再試一試,直到桌球懸浮在原子筆管細端的上方為止。這時再用力吹氣,桌球會在離原子筆管細端更遠處懸浮著。

(如圖4 a所示)

4.換用細塑料管和小塑料球做該實驗,也可以使塑料小球懸浮在細塑料管一端的上方。(如圖4 b所示)

實驗現象:吹氣時,桌球懸浮在原子筆管細端上方,一邊上下運動,一邊旋轉,不會從管子上方掉下來。

現象解釋:桌球懸浮在管子上方是因為氣流對桌球向上的作用力大於桌球受到的向下的作用力。因為氣流對桌球向上的作用力大小不斷變化,所以桌球會上下運動。

由於流過桌球周圍的氣體流速大小並不完全相同,所以桌球周圍的空氣壓強也不完全相同,這樣空氣對桌球會產生乙個使桌球旋轉的力,使桌球旋轉起來。

友情提示:

1.吹桌球時,一開始就用很大的力去吹,桌球容易跑掉。

2.用塑料管吹塑料小球時,用力要輕且均勻,否則小球很容易跑掉。

3.可以在塑料管豎直部分再套上一段粗一點的塑料管,這樣容易控制小塑料球。

4.用高壓鍋做飯時,鍋蓋上的出氣口也可以把桌球吹起來。

五、吸管噴霧器

實驗器材:玻璃杯1個細塑料管2根水。

實驗步驟:

1.把玻璃杯放在水平桌面上,向玻璃杯中加入一些水。

2.把一根塑料管(豎管)插入玻璃杯裡的水中,使豎管上端管口離水面5厘公尺左右;把另一根塑料管(水平管)一端含在嘴中,另一端的管口和豎管上端的管口靠在一起。(如圖5所示)

3.用力向水平塑料管中吹氣,兩塑料管靠在一起管口處有水噴出嗎?

實驗現象:當吹氣時,兩塑料管靠在一起的管口處有水滴(霧)噴出。

現象解釋:水平管中的氣流從豎管上端管口處流過時,管口處的氣壓會降低,而玻璃杯中水面處的氣壓仍是大氣壓強,這樣大氣壓強會使豎管內的水沿管子上公升,當水上公升到管子上端管口時,被水平管中的氣流吹散,形成了水滴(霧)。

友情提示:

1.水平管用嘴含的一端要比另一端稍低一點,以防止氣流進入豎管中使杯子中的水濺出。

2.把水平管的管口壓扁一些,噴水現象會更明顯。

3.豎管用較細的管子噴水現象會更明顯。

上述實驗充分驗證了「在流體中,流速越大的位置壓強越小。」這一結論。

2012-03-01 人教網

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