伯努利原理实验集锦
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实
验
园
地
努 伯 原理雾 同安
一 中
说明 伯 努利: 原 是 理高二 物年 理新教材 增加中 内的 容。目
锦
康溪
②良复连通习器原 理,加深对 伯利努原理的解理。手一关闭
龙头水 同时,一另手的手头指堵住璃管的出玻 口水, 这时个整
演装示置 成 了就 通连器, D 、 E 、F 个三 直 管垂内的水 柱液 就面
前 , 学中器仪备配 目录没有有关伯努还利原理实验仪器的。本 文参
考 了关资料相, 合文结前革一些老的仪器及根以实验教
据 的学实际 要 , 需收 集与整 十理 多相 个 的关小 实验 这些 小。 实验 趣 性 味 , 所强绘 的描物 图理景直 观 ,原 汁原 味 每 每都, 课 堂使气
保 等高 持 ,即平。相
2. 简喷易雾 器 器材 取一:支废 旧 珠 笔圆 拆 ,笔下壳 和 芯 笔管( 拔 金去 笔 头属 ) 一个 矿,泉 瓶水( 或 墨瓶 水) 铁, 线一 段 。 小法方 如图 : 所示2, 用 嘴在笔 壳一的端 吹气, 根 据伯 努 原
氛热烈 利 有;些实验还可以作当物理科游技园活的动节目 ,它 们能 引众吸的多学生来与参 ;它 们取容易, 材要若 制自具不教难 , 每
个小 实 演 示验所 花时的 又 不问多 ;它 们从多层 次 、 多度角生 动 形象地 说 了明伯努 利原理 , 给生 留学下深刻 印象 ! 小实验 揭
, 在理芯笔管方会上形成一高股气速, 气流流越大, 部局压强越 小 ,内瓶水大气压强作用 , 受 会动沿笔自芯抽上管来, 股被抽这
示
了奥深的大理 道,其效果远大 多于体模拟演示1 媒
1验证 .动流 体 运的 强压 流随速的 改变 而 变改 ’
上 来的细流,到遇笔壳来吹的流气打被形散雾状成小水飞 滴
开,形 成 雾喷 演示。时 , 离演 示 台远一 的点同学可能 看不见 喷
材 :器 皮橡 1 管, 米速流 压强 示 器演 ,自 来水水 及 头龙 。
仪
介绍 :器流速压强演示器是文 前的革老器 仪,现在还没 配 此备器。仪 是玻它璃品,制 如要仿果造自 制, 可找以口些径
一不
,雾 为提了高示演的见度可 我,可将喷们喷雾在板黑的一边上, 黑板会
湿了 小一块 , 后面 同 学就 看见 !
了有的 玻 机璃管或 透 塑料 管明 , 选取适 当长的 , 度用 璃胶 玻粘
一
下
行就了 。
—
_
.
方法 : ①图 如1 所示 A 、,B 管的 面积相截 等 ,且大 c于管 的
截面 积打开。龙头水 , 水让流通过橡皮缓缓管流人速流压演 强 示器可看。到: D 、F 两垂管直水内柱面等高液 而, E管液较面 低
。实 验表
明 : 、 AB 管内水压一 致 而 C管水 压 ,较 小, 由于 在单 位 间时内 流 A 、过B 、 管 内C 水 的量应 当相 等 ,则 子 管的横 面 截 积与 流必成 速反 比 即截 面积 ,小 的 管C流 速 定肯 大截 面于 积大 的 A B管 , 、而实 又验表明 C 管的压 小 水, A B管、的水 压 。 大 可 , 在同一 管道见中 , 流 速越 大地 的 , 压强方越 低 :流速越 小的
吹
气
进 口
圆气珠 笔 雀芯
矿泉瓶
3水 .推手 式喷 雾 器
器
材 手:推式喷雾( 器场市购买, 如 图 所示) 3方法 : 手式推雾器喷 零的件部一般都是塑制料品 演,示时
地 ,方 强越高压。就这定性验证了运动地体流的压强随速流的
改变 而 改变 。
以可零把件拆部让下生认识其学用作,从而理 解工作原理其,
原 同理2 。
图1
图
3
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实 验
园
地 舞姿
会更娜婀多 姿, 实验令者( 学生) 彩喝叫!绝 由 于DC 3 A一 型的 微气音泵 , 没控制有气吹量的调旋节钮它吹。出的气量大
于D C 2一 型B音微气泵 最 的小 气 量吹 故 会影, 响两球 滞空中 留的
定稳性 。
4
. “ 漏 ”斗 球 吹球走不
器 : 漏斗 材 ,乒乓球 ,微音 泵气D C 3一A 。型 法方 :①开微打音泵开气 关 ,把一乒乓球放置漏斗个间中, 一
手
抓 漏住斗 ,另 一手抓 住微音 泵气 的气吹 管 用,气 泵的吹 气
管给漏
吹气 (斗虽 然气的泵气管比 漏的进斗气管很大多 ,但这
不并 影响示演 效果) , 乒球乓就 贴会 在漏 斗上 不 被吹走 , 如图
4 6. 水 流顶
球材: 器乓乒 ,球橡 管 皮 直(径大小选合适于在水套头龙上 , 长短 自 )定, 橡皮 塞 (大适合于塞在小橡皮内管) ,长 8 m左e 右 玻璃的管( 管V内 径I 约 3 mm, 若一点大小或点都行) , 一架铁
, 台十夹 ,字 管 夹试 。
甲所
。②把示斗的开V 漏I 下朝 , 可乒见乓仍球贴在斗上不掉
漏下来 如,图 4乙所 示 。
气 漏斗 乓球 乓 球
一
法方: ①将 皮塞橡钻适合于个插璃玻管孔的, 把玻 管璃 的插进端皮塞橡, 再把 皮塞塞进橡橡皮管的端 一 橡皮管的,另 套端水在头龙 上,装 如置 图6 所。示②打开水 龙头, 使 流水喷
一
射垂
于水直 平,面取乒乓球一于置玻璃管方数上e 的射流m , 中缓缓手放, 乓球乒在就水流端顶不地停转 旋,喷 射度可高
通
吹 气 十
田 ‘
漏 图
4
乙过
制水控龙的头水来调量节。流喷射水越
高,乒 乓球在水流顶 端旋
的稳定性越差转 。这其 中和所还的玻璃管选直径大小的 有
5 气 流. 球 顶
关
若选内径 为 , 3 m的m璃玻管, 乓球至少也乒能水被顶高流 6 e0 m, 且能稳定地旋。转水压当够大足,时乒 球乓顶被高可 2达m以 上 ,但这稳性稍定 ( 差注水柱意要竖直) 。 为何乓乒球不下 ?落 们我伯用努原理利分析 来 :在速水流高 中 压,强小水于周流 围大 压强 ,气乒 乓被球四大气簇拥着周, 又水受的柱托, 所力 以 决不滑下会 ,只一能劲儿地旋个球身转。
材器: 微 音 气 泵 D一 3 AC 型或D 一 2CB , 型乒 球 乓 个2 试, 管夹 , 字十夹 , 架铁台 方法。 :如 5装图置 , 打开D C 一3 A 型微 音气 泵开关 , 使气吹 的气管流 竖直向上 ,将 一乒乓个 球放 气在 口流 上 则 ,乓 球乒 会
被气流
顶而不起下来 ,掉大约被顶 高 45e m。 等待 这被顶的乒起
球乓空中在的位基置本稳定之 后 就,在上方其大约1 5 e m处 轻
放轻上 一另 乒球乓。 这 时就 两 有个乒乓 球被气 流在 顶气 管上吹
方转,旋并 且下飘上动, 飘动的度大高 4 e约 m,两 间球距的大离
约12 e m。下 方 个球 这被 顶 高 由开度 时 始 的 54e m 降 下 大约 到 35 e m高 。但是, 种实这 验 象现 的稳定 性 稍 一差 , 些 约大在1 — 2 分 后钟 总 有一 球会 掉个下来 。 水
— —
柱
O一乒 乓
球_
I
u一
乓球乒
6图
7 . 水 流 冲 走 不漏斗 内的 乒乓球
铁架命
器
材 :皮橡 管(直径 大选适合小套在于水头龙)上, 橡皮 塞
电
源 微
图
5
( 大
适小合塞在于橡管内皮), 小 璃玻 管, 乳管胶, 漏 。 斗
方 法: 实 装验 置如 7图 示所 打 ,水开 龙 ,头 让一股 水细流从
铁 架 台
漏
斗的喇叭流口出 , 乒将球乓进漏放斗喇叭的中, 口察到 观 : 乒
球乓被牢地牢 吸” 在“漏斗的叭喇口。 内流为何冲水不走漏斗内
的乓球?乒由于水经漏斗的颈流流部人喇口时, 叭面积迅截速
定稳 性好要, 即果效要 好, 可 以 用使D C一2 型B的微 气音
。泵因此为仪配器有控制吹气调量旋钮节 我们,要只气把调
量到最小 , 时两球 就这 能 长间时地被 气流 顶 在空中旋 并 转且上
下增
大 ,速流 立变小即 ,根据伯 努原理利 ,在 一同管中道,流 速
大地的 方其 强压 流 比速小 的地方要 。小可 见,乒乓 球下方 流压水 强 要远 大 于其 方上 水流的 强 ,压 就这给
乒 球施乓 加一个 向 上的
动。飘假 如能彩笔用在乒乓球身画上上几道彩 ,色 如彩犹袍,
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实
验
力 压 再,加外上部大气的作用 压,就 足以持乒支乓球留停在喇
叭 的口底而 不部 被水 冲流走 。
园 地
空气的
线流布分。 如果②机冀倒反把过 ,米 凸起面下, 同向沿
水 样平 向吹气方, 机 翼 就下向 运动。
水
图
9 所乙 示的法 方,用 根线两把翼机挂悬在架台铁的伸 横杆外上 ,抓微音气手的吹气管 , 泵使气流从机翼前方的 (左边)
斗
向流后 方 (边) ,右 就能看 机 翼 出凸 起一的 面向前摆起一 较 大个 角的度。 这就 观直 地 说机明 翼运动 。
球
7图
8 .水流 具有吸 引
力器 :材 乒 乓 球 ,线 细,白胶 纸 , 自 来水 管的水 流 。 法 方 取:一乒 乓球 , 用一 片小 白纸胶将 线 的细 一端粘在 乒
乓上 球,按如图 8 所示 ,手一捏住细线的端, 一一手另球将于置
水 边 流。 见 乒只 乓球迅 速被水 流吸引 去,奇怪 的是乒 乓 不 仅 球没 被 水冲 , 反 而开 紧被 紧地 住贴 流水 。 田
水方向 流6
l r
1.
铁 架
为台何水流对 乓 乒球有 吸引 力 ?呢 主这 是要 强差压造 成的 , 于由 速 水高流 的压强 它 四比周大气 的压强 要 得小多 , 乓乒 受 球气大 压的 推力 近水 靠流 似 ,水乎流 具有 吸引 力般 。一 水压越 大 ,
水
速越 快 其,吸力引效应也的就越显明 。 9
.机翼 力升演示
器材
: 机 升翼演示器力 ,微音气泵 D c3 一型A。 器介仪 绍 机:翼力演升器示是文革前老仪的 器, 如图 甲、 9 乙 、所示, 丙其机翼制材料是薄作铁 。皮在没现有备配仪器, 此 若要制仿也不 。难 (1) 图甲仪器 的座是底木品制 ,轮滑支是小 架金 管属 仪器结构 ,比较了明 这,不赘里。若述仿制,要仪 器小大 灵活 定自。 ( ) 2图乙仪器简单, 这里 不也述赘。 方 法 :① 图如 9所甲示装置 ,的 减增砝码, 使 翼悬机在挂 空 中, 于处遇平衡随状态, 并使机翼 底面处水平于态状。后然 ,
手1 .O流 线 示演 验实
9 图
丙器
: 流线演示材器, 墨红水 滴定, ,管 盆子( 或水 槽), 架铁
台, 子杯, 等水。
仪器介绍
: 线演示流是老器器 仪 ,革后文兴办学校都见的 到不此仪 器。 结如构 图 1甲O所 示,上面部 分两个水槽
有( 12 m× 4 ee × 4m e) ,m 下面 部 分两片玻璃 ( 1 e 5×m 12 e m)之间夹
抓
音微泵的气吹气管 ,沿水 方平向对翼吹气机, 这 可观时察到 机
模 型翼 会升 。其上原 : 理翼 上 方机流 线 , 密速 大 流 下, 的 流方
疏 线 流速,小 ,由伯努 利程方可,知机翼 方的上强压小 下方压, 强大 , 这使得机翼有向上的升 力 图。9丙 示表机翼上时周升
围着一
圆片的黑色橡形皮 ( 4 mc 厚度约, 1 5 m. m ) 玻璃。 周由铁围 片镶 着和并上的两面个槽连成水体一 。两水个相槽邻的边底都
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实
验园
地
音气微泵D 一C 3 A型, 皮纸或书本 。
法: 实验方 装置如 图 l 所示2 ,两 的球 悬挂 离距 约 4 c m, 1 用
有多十个 直约径 lm m 的小孔 通向两 玻片璃 之间的 夹 缝, 且 这 两 边底 的小 孔是 替交排 列 通 两 片玻 向璃之 间夹的缝。 仪 器 的下 面部分 还有个 出 水口。象这 样的 仪 , 如果器用现 代的 材来 料
纸皮书本挡在两或个乒球 乓的背后 ,使之相 切 然,后用微音 泵的气气吹管两球向中间吹气 ,两 球会贴近就 原理。同 11 。若没 有用
皮 纸书或本挡 球 , 由于所 吹 的气流 量大 , 乒 乓球 质 量小, 球 会被 到吹 方 , 位前置 不 定稳 ,故 会影响实 验果 效 。
制
可以是 作: 机玻璃有, 氯仿 , 玻璃 胶自,行车轮 胎中橡皮的
等。仿 制 的 寸尺 大一些可, 以增 加 见可 。度
方 法 :一 手用指 头堵 住流 线 演示 器的出水口 , 一 另手清将
倒水流线演示器上方在的两水个 , 使槽之满 快,接 用着定管 滴 滴几红滴水在其墨的中个水槽一中 使,槽里的水清变红为,水 然
后 放开手指 使水 从出 口水 出流这 。时 , 透过 流演线示 器的 玻 面 璃可许见 疏 密多 一 的红不 流线 色, 流从线的分 布 知 流可 速 的 大 小 , 即玻璃 的面 下 上两部 面积分 大, 线疏流, 流 速 小 ,间部 分 中两的边 线流密, 流速 大, 如图l 0乙 所 示。
细
线 乒
乓
图 l
2
坡I
离
铁 片
3 . l 流 体压 强跟的流 速有 关
材 器 流:压速强示器 ,演橡 管 胶, 音微泵 气 c 一3 AD型,红
墨水 和 水 。
铁 架台
仪
器 介绍: 速 压流强 示演 如 器图l 3甲 所 示,是玻 璃它 制品。 如 没果有此仪 器可 找以一些 材料 制作来, 如 :有 机璃玻 管或
田
乙
透
明 的塑 料 管, 玻 璃 胶 。
图等 l0
.
1 1 .两 张纸 会 近 贴
材器 : 两张纸( 各 约20 c m ×30 cm 取稍 ,硬 一 的点 纸 ,张如牛
皮纸挂或
历纸等 纸,一端各的粘根手 柄。 ), 把 们弯成图它1 1 形
田
状, 微音 气 泵 C D3 A一型 (用或嘴 气 吹 ) 。 法方 平:行 地 放两竖 张纸 ,用 微音气 泵 的吹气 管向们 它 间 吹中 , 两 张气会 贴 近纸, 如图 1 1 甲所示。 是 这于两 张由 纸中间
吹 气
流速 大 ,强小压; 纸 外侧流气速流慢, 压强 大, 纸被 气空从压 强大
地的方推 压强 向小的地 方 ,所以 两张纸 会相互 贴近 。
图1 3
【 1 欠
乙
法方: 流速把强演示压器和橡管组胶装如图 成l 3乙示所,
在 形U管 里 入 注水红 用, 音 气泵 微的气吹 管往 流速 强演压
示
纸 的小器 端管吹入 空 气( 图如中 箭头 所 ) 示 ,边 的右柱水 高。 小
即管中气
的压流比强大 中压强小管。反 之, 往若大端吹入管气。 空 依是然左的边水柱 。 右低的水边柱。这高表明流了大的速方地
图 11
压
小 。 流强小的速地压方强大 ,即 明了流说体运动的速度越。快
强越压小 , 速 越度 慢 而压 越强 大。
l 2. 乒 乓球 会 近 贴
器材: 乒 乓球2个 。 管试夹 十字夹 , ,铁 台架 细,线,白胶 。纸
(
任编辑责 陈巧:云)