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验证流体压强与流速的关系

范文

许正祥

苏州大学物理系的朱正元教授曾说过：“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验。”用身边的仪器做实验，既方便又经济，且直观易理解。

现列举说明怎样利用身边的材料做“流体压强与流速的关系”的几个实验：

1 器材：两条纸带、吸管

1.1 操作

（1）剪两条纸带。用手夹住两条纸带的一端。将纸带竖直夹在手指之间，两条纸带之间的距离约2.5厘米。将吸管水平放置，一端放在纸带的底部，从吸管的一端向吸管内吹气。（图1）

（2）取一条纸带，垫在手指下，用拇指和食指夹住吸管和纸带，从吸管的一端向吸管内吹气。（图2）

（3）将纸带弯折，使两断对齐，中间插一吸管，用拇指和食指将吸管和纸带夹住，然后向吸管内吹气。（图3）

1.2 现象

操作（1）中两纸带向中间靠拢；操作（2）中纸带向上运动；操作（3）中纸带向中间收缩。

2 器材：一张明信片

2.1 操作

将一张明信片沿着长边弯成弧形放在玻璃台面上形成一座“拱桥”，对着“拱桥”使劲吹气。（图4）

2.2 现象

发现“纸桥”紧贴到桌面不动。

3 器材：自制小船两个、水盆、矿泉水瓶

3.1 操作

将两个自制小船放在水盆中，使其漂浮在水面上且相距较近。手压矿泉水瓶让喷出的水流迫使两船中间的水流速加快。

3.2 现象

发现小船向中间靠拢。

4 器材：两支相同的蜡烛、火柴

4.1 操作

用火柴将两支蜡烛点燃，靠在一起。向两支蜡烛火焰的中间吹气。（图5）

4.2 现象

发现火焰向气流的一侧倾倒。

5 器材：两支筷子、乒乓球两只、塑料管

5.1 操作

在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球。通过空心塑料管向两球间用力吹气。（图6）

5.2 现象

两只乒乓球相互靠近。

6 器材：漏斗、乒乓球

6.1 操作

把一只乒乓球放在倒置的漏斗口处，从漏斗口中用劲向下吹气。（图7）

6.2 现象

乒乓球不会吹跑，反而被“吹”上去了。

7 器材：胶带、乒乓球

7.1 操作

用胶带将一根线的一端粘在乒乓球上，提着线的另一端将乒乓球放在自来水龙头的下方，打开自来水龙头阀门，再把提线端水平移开。（图8）

7.2 现象

可以看到，乒乓球仍在水束中而不向悬点下方摆去。

以上有趣的实验表明，流体（气液）当流速大的时候，压强会变小。通常流体运动规律十分复杂，还需要同学们去努力学习和探究。

(栏目编辑王柏庐)

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