气体压强与流速的关系

方法一

目的 显示流体的流速和压强的关系。

器材 纸带,细玻璃管,烧杯,漏斗,乒乓球。

操作
  1. 如图(a)所示,向两纸带中间吹气,由于纸带间空气流速增大,压强减小,

    纸带向中间靠拢;同样理由,当沿下垂的纸面上方吹气时,纸带会向上飘起。

  2. 如图(b)所示,从漏斗的颈部向下吹气,乒乓球上方空气流速大,压强小于大气压,乒乓球被“吸住”。

  3. 如图(c)所示,当沿水平玻璃管吹气时,竖直玻璃管上方压强减小,管内液面上升,水成雾状喷出。

注意
  1. 气体压强与流速的关系 - 图1操作(2)中对漏斗颈吹气时须急速、有力,否则乒乓球仍会下落。

  2. 操作(3)中的玻璃管不宜太细,管径 5—8mm

    均可。水平玻璃管的下沿应低于竖直玻璃管口,让竖直玻璃管遮去半个孔(见图c)使气流在出口处速度更大。同时两管间角度α应小于 90°,以免气流向竖直管内倒流而使实验失败。

方法二

器材 自制纸筒,细线等。纸筒的制作方法

取一张 16K 白纸,粘成一直径为 3—4cm 的圆纸筒即可。

气体压强与流速的关系 - 图2

操作
  1. 手持纸筒保持水平状态。释放后,纸筒基本沿直线竖直下落。

  2. 取两根长约 0.5m

    的细线,按同一方向绕在该纸筒上。释放后纸筒将边旋转边下落。可发现这时纸筒并不竖直落下,而是沿弧线朝某一方面偏转。这是因为纸筒旋转时,会产生一随纸筒旋转的旋转气流,它与纸筒两侧的气流叠加后,会使纸筒一侧气流流速变大,另一侧则变小,于是就产生一个从流速小处指向流速大处的侧向力,使纸筒向一侧偏转。

  3. 改变细线在纸筒上的绕向,重复上述实验,纸筒下落时偏转的方向随之改变。且纸筒旋转得越快,它落下时弧形轨迹就弯曲得越厉害。

方法三

器材 硬纸板,胶水,滑轮两个,细线数根,支架一个,电扇或电吹风一个, 小砝码若干个。

气体压强与流速的关系 - 图3

操作
  1. 用硬纸板、胶水自制一个凸形机翼,然后用砝码、细线通过滑轮使悬挂的机翼平衡,如图所示。

  2. 用风扇按图所示的方向吹风。凸起的面向上时,机翼上升;凸起的面向下时,机翼下降。