【中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】驗(yàn)證流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系(初中物理第十四章第四節(jié))
原創(chuàng)者:華麗的飄過(guò)
很久沒(méi)有看過(guò)中學(xué)物理的書了,不記得曾經(jīng)在中學(xué)學(xué)過(guò)這個(gè)內(nèi)容(也許是我當(dāng)時(shí)不認(rèn)真聽(tīng)講吧)。后來(lái)在做給人做高中家教的時(shí)候記得當(dāng)時(shí)的高中教程中有這個(gè)內(nèi)容,但是前兩天去翻教程時(shí)發(fā)現(xiàn)高中教材中沒(méi)有這個(gè)內(nèi)容了,但是初中物理第十四章第四節(jié)還在講授,大概是課程又調(diào)整了吧。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />
本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,即伯努利定律:物體表面的流體流速越快,流體產(chǎn)生的壓力就越小。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
將兩條棉線固定于一根竿之上(圖一),并制作一個(gè)紙筒(圖二)。在一個(gè)空氣流動(dòng)不大的地方進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)。
1.讓紙筒于竹竿的下落,并記下落地位置(圖三),這個(gè)位置應(yīng)該再位于平行于竹竿的正下方。(圖中我們用黃粉筆標(biāo)記了位置)
2.用棉線順時(shí)針纏繞紙筒(圖四)使之下落,這時(shí)紙筒會(huì)在下落中沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn),此時(shí)的落地位置應(yīng)該再第一種情況的落地位置之左(圖五)。
3.與第二種情況相反,我們用棉線逆時(shí)針纏繞紙筒(圖六)使之下落,這時(shí)紙筒會(huì)在下落中沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),此時(shí)的落地位置應(yīng)該再第一種情況的落地位置之右(圖七)。
實(shí)驗(yàn)原理:
考慮順時(shí)針旋轉(zhuǎn)情況(如圖八):在紙筒順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),由于紙筒表面的粘滯力(或者摩擦力)會(huì)帶動(dòng)部分空氣順時(shí)針旋轉(zhuǎn);而當(dāng)紙筒下降時(shí)實(shí)際上相當(dāng)于收到了由下向上的氣流。如圖八所示,在紙筒右方的氣流因旋轉(zhuǎn)效應(yīng)而比紙筒左方的氣流流速慢,因此根據(jù)伯努利定律(物體表面的流體流速越快,流體產(chǎn)生的壓力就越小)紙筒左方所受壓力小于右方所受壓力,因此紙筒所受合力方向向左。這也是乒乓球旋球的原理。
實(shí)驗(yàn)材料和成本:
棉線、紙、竹竿或其他替代品、膠水或透明膠、總成本不超過(guò)一元錢。

1.jpg

2.jpg

3.jpg

4.jpg

5.jpg

6.jpg

7.jpg

8.jpg
返回小木蟲查看更多
京公網(wǎng)安備 11010802022153號(hào)
啊伯努利定律,很有意思,很有實(shí)用的教學(xué)意義。向版主學(xué)習(xí),在伯努利定律后面我也跟進(jìn)一個(gè)!
學(xué)習(xí)一個(gè)
很有創(chuàng)意!強(qiáng)烈支持。關(guān)鍵是連樓主所說(shuō)的一元錢都不用的,很質(zhì)樸直觀生動(dòng)
其實(shí)是飛機(jī)的上升力實(shí)驗(yàn),現(xiàn)代社會(huì)飛機(jī)這么普遍,高中物理為什么不講這個(gè)?
為什么左方的旋轉(zhuǎn)氣流速度慢,而右邊的快。左右兩邊不都是用繩子順時(shí)針纏繞嗎。確實(shí)現(xiàn)象不一樣,反過(guò)來(lái)用逆時(shí)針,紙筒偏行方向不一樣了。求正解!謝謝
對(duì)此實(shí)驗(yàn)持不贊成的意見(jiàn)!
1. 如何否定這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的偏離不是因?yàn)槔K子的偏心作用造成的?
2. 事實(shí)上,圖中畫的旋轉(zhuǎn)的方向或速度是紙筒的速度,而不是那里的空氣的速度。我們可以將空氣近似看作是“靜止的”,紙筒兩邊的速度是近似相等的,那么兩邊的“氣流速度”也就是相同!因此兩邊的壓強(qiáng)似乎也差別不大了?
額,這是我做出了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果哦
1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是紙筒位移方向與繩子的水平施力方向(如果有的話!)相反的
2.這個(gè)過(guò)程就是香蕉球以及乒乓球的旋球原理一致,那些受力分析是可以找到的。也可以拿一個(gè)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證,就是在抽真空的管內(nèi),看看有沒(méi)有這個(gè)效應(yīng),當(dāng)然我沒(méi)有這個(gè)實(shí)驗(yàn)條件
,