【中学物理实验设计】验证流体压强与流速的关系（初中物理第十四章第四节）

作者 华丽的飘过: 来源: 小木虫 800 16 举报帖子

原创者：华丽的飘过

很久没有看过中学物理的书了，不记得曾经在中学学过这个内容（也许是我当时不认真听讲吧）。后来在做给人做高中家教的时候记得当时的高中教程中有这个内容，但是前两天去翻教程时发现高中教材中没有这个内容了，但是初中物理第十四章第四节还在讲授，大概是课程又调整了吧。

实验目的：
本实验要验证流体压强与流速的关系，即伯努利定律：物体表面的流体流速越快，流体产生的压力就越小。

实验设计：
将两条棉线固定于一根竿之上（图一），并制作一个纸筒（图二）。在一个空气流动不大的地方进行此实验。
1．让纸筒于竹竿的下落，并记下落地位置（图三），这个位置应该再位于平行于竹竿的正下方。（图中我们用黄粉笔标记了位置）
2．用棉线顺时针缠绕纸筒（图四）使之下落，这时纸筒会在下落中沿顺时针旋转，此时的落地位置应该再第一种情况的落地位置之左（图五）。
3.与第二种情况相反，我们用棉线逆时针缠绕纸筒（图六）使之下落，这时纸筒会在下落中沿逆时针旋转，此时的落地位置应该再第一种情况的落地位置之右（图七）。

实验原理：
考虑顺时针旋转情况（如图八）：在纸筒顺时针旋转时，由于纸筒表面的粘滞力（或者摩擦力）会带动部分空气顺时针旋转；而当纸筒下降时实际上相当于收到了由下向上的气流。如图八所示，在纸筒右方的气流因旋转效应而比纸筒左方的气流流速慢，因此根据伯努利定律（物体表面的流体流速越快，流体产生的压力就越小）纸筒左方所受压力小于右方所受压力，因此纸筒所受合力方向向左。这也是乒乓球旋球的原理。

实验材料和成本：
棉线、纸、竹竿或其他替代品、胶水或透明胶、总成本不超过一元钱。

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