自制漏斗演示流体的流速与压强关系的实验,本文主要内容关键词为:压强论文,流速论文,漏斗论文,流体论文,演示论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
高中物理第一册关于伯努利方程的演示实验:把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间(图1),向漏斗吹气,会把乒乓球吹跑吗?实际正好相反,乒乓球会贴在漏斗上不掉下来.
该实验看似简单,但是,选择漏斗不当就无法做成功.笔者曾看到一位物理老教师把乒乓球放在倒置漏斗中间,使尽全身力气用嘴向漏斗吹气,就是不能让乒乓球贴在漏斗上,尽管他吹得脸红脖子粗,还是没有做成功这一实验.原因何在?向漏斗吹气可以用嘴吹,还可以用其它方法来吹,漏斗口和锥度的大小是否会影响实验的成功?为了弄清这个问题,笔者选用多种规格的普通漏斗,用不同的方法对该实验进行了探索.
1 用嘴向漏斗吹气的方法做实验
在实验中出现了有的漏斗很容易做成功,而有的漏斗无法使实验成功,用同规格的(漏斗的锥度和漏斗口大小一样)漏斗也是如此.经过认真观察,发现容易做成功实验的漏斗管(吹气管)的直径较小,实验无法做成功的漏斗管直径较大,测量容易做成功实验的漏斗管直径在0.3cm~0.5cm之间,漏斗管直径在0.6cm以上的就很难把实验做成功.
2 用气垫导轨的气源向漏斗吹气的方法做实验
具体方法是,取一个6号或7号的橡胶塞,用与漏斗管的外径等粗的钻头在橡胶塞正中处打一个孔,将漏斗从橡胶塞的大头端插入,再将装上漏斗的橡胶塞塞在气垫导轨气源的皮管上,把乒乓球放在倒置的漏斗中间,用气垫导轨的气源向漏斗吹气,看到乒乓球旋转着贴在漏斗上不掉下来.换用嘴吹气无法做成功实验的漏斗,用气垫导轨的气源向漏斗吹气,实验仍然能做成功.因此,用嘴吹气的方法做这个实验,选漏斗时要特别注意漏斗管直径,应在0.3cm~0.5cm之间,否则很难将实验做成功,有时不一定能找到合适的漏斗,特别是在一些边远山区的学校要找个玻璃漏斗也是件难事,要选择管孔直径(吹气管的直径)合适的漏斗就更难了.为了让实验条件差的学校能通过教师自制教具来成功地演示这个实验,介绍一种用普通白纸制作漏斗做该实验的方法.
3 自制纸漏斗
(1)工具、材料
直尺、圆规、剪刀,透明胶带或胶水各一,直径为0.4cm的饮料吸管一根,边长为15cm的正方纸一张.
(2)漏斗的制作方法
①将圆规的铅笔芯换成铁针.
②用圆规在白纸上以6cm为半径画一个圆,并把画圆的操作稍微多用点力重复2~3次,就可将此圆从纸上切下来.
③在切下的圆纸上以0.4cm为半径,画一个同心的小圆;并将此圆切掉,得到一个圆环,如图2a.
④把这个圆环过圆心对折出折线,见图2b,沿折线剪成两个半圆环,如图2c.
⑤剪5cm长的一段透明胶带按图3a进行粘贴.
⑥将贴好透明胶带的半圆环往内卷成如图3b的锥形斗,并用透明胶带粘成图3b的无管漏斗.
⑦剪5cm长的一段饮料吸管,从漏斗内向上插出,使吸管的下端和漏斗刚好连接稳,并用透明胶带将漏斗管和漏斗连接处粘贴加固,这样纸漏斗就做好了.
4 实验方法
把乒乓球放在倒置的漏斗中间,用嘴含住漏斗管向漏斗内吹气,使乒乓球在漏斗内旋转而不掉下来.
在制作时如果找不到透明胶带可剪同透明胶带相同的纸条涂上胶水粘接.如果找不到饮料吸管可用孔径适合的其它材料.为了在实验中清楚地看到漏斗内旋转的乒乓球,可选用做投影片的薄膜来制作透明漏斗,实验效果和玻璃漏斗等同.
自制纸漏斗演示流体的流速与压强关系的演示实验,材料易得,制作方法简单,经济实用,实践证明这样制作出来的教具实验效果良好.