自制簡(jiǎn)易噴霧器原型

杜玉萍

(中醫(yī)藥大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100013)

《新課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡開(kāi)展“探究性教學(xué)”，讓學(xué)生在“玩中學(xué)，學(xué)中玩”，從中了解物理道理.“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的教學(xué)中，有許多的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，本文介紹一個(gè)“自制簡(jiǎn)易噴霧器原型”，供參考.

1 制作方法

找兩根普通飲料吸管，直徑大約4～5mm,為便于觀察，吸管最好是透明的.

圖1

圖2

(3)將豁口aB分開(kāi)，讓CD管的EC部分恰能從aB豁口推入，最后使CD管的FD部分與AB管的圓形缺口吻合，整個(gè)裝置呈T形，如圖3所示.

圖3

2 實(shí)驗(yàn)

將圖3裝置中的豎管FD部分，插入帶顏色的水中，讓AFB管離水面3～4cm，由A向B 吹氣，就能看到帶顏色的水，沿豎管FD上升至橫管AB，被高速氣流帶動(dòng)成霧狀從B端噴出.

3 注意事項(xiàng)

(1)圖2(a)中的EF與吸管軸向成45°角，是為了在圖3的F處形成一個(gè)凸起的部分，使該處氣流截面縮小.

(2)圖1中AB管的圓形缺口的直徑要和豎管粗細(xì)相當(dāng)，不能剪得太大，否則連接部位會(huì)漏氣，實(shí)驗(yàn)效果不好，甚至失敗.

(3)吹氣時(shí)，必須由圖3中的A向B吹氣.如果由B向A吹氣，就會(huì)像用吸管往杯子內(nèi)的水中吹氣泡一樣，而不會(huì)從A端吹出水來(lái)，實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗.

(4)經(jīng)過(guò)多次嘗試，發(fā)現(xiàn)豎管越細(xì)實(shí)驗(yàn)效果越好.

4 實(shí)驗(yàn)原理

如圖4所示，當(dāng)從左側(cè)向管內(nèi)吹氣，因豎管突起部位S導(dǎo)致管截面在此變得很細(xì)，對(duì)于穩(wěn)恒流動(dòng)，截面小的地方，流速大，所以S處氣體流速會(huì)變大.同時(shí)，因?yàn)榱魉俅蟮牡胤綁簭?qiáng)小，因此，S位置的氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于大氣壓強(qiáng)，杯子中的水在大氣壓力作用下沿豎管上行至橫管，并被氣流向右吹出，因?yàn)榱魉俸艽?，水就被打成霧狀噴出.

圖4

讓學(xué)生在課堂上親手制作這個(gè)小實(shí)驗(yàn)，不但能讓他們明白流速與壓強(qiáng)的關(guān)系，體會(huì)流速與壓強(qiáng)的作用帶來(lái)的神奇之處，還能夠活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于生活的熱愛(ài)和激發(fā)其探索身邊事物的興趣，形成科學(xué)理性的世界觀.