一種研究氣體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置

廖德亨

現(xiàn)有技術(shù)中，有關(guān)研究氣體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置較多，其中的典型實(shí)驗(yàn)是：將玻璃管的左右兩側(cè)加工成一側(cè)粗、一側(cè)細(xì)的形狀，在玻璃管下方連接U形管，在U形管內(nèi)裝入有色水。

當(dāng)向玻璃管吹入氣流時(shí)，細(xì)管內(nèi)的氣流速度明顯較快，同時(shí)可觀察到與細(xì)管連通的U形管一側(cè)內(nèi)的液面上升，說(shuō)明流速較快的氣體對(duì)下方液面的壓強(qiáng)較小；與粗管連通的U形管另一側(cè)內(nèi)的液面下降，說(shuō)明流速較慢的氣體對(duì)下方液面的壓強(qiáng)較大，從而說(shuō)明氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：對(duì)于流動(dòng)的氣體，在流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。

但該實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是：玻璃管各處的粗細(xì)大小固定不變，當(dāng)吹入一定流速的氣體時(shí)，粗管與細(xì)管內(nèi)的流速之比不能改變。即使多次實(shí)驗(yàn)，每次得到的U形管兩側(cè)液面的高度差基本相同，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)缺乏說(shuō)服力。所以我發(fā)明了一種新型的研究氣體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。

該實(shí)驗(yàn)裝置包括平放的透明管、兩端連接在透明管同側(cè)的U形管以及支架。

與U形管相連的其中一處透明管側(cè)壁上開(kāi)有側(cè)開(kāi)口，側(cè)開(kāi)口的內(nèi)徑大于手指外徑。在側(cè)開(kāi)口上覆蓋一層橡皮膜或增加一個(gè)可放置在橡皮膜上的按壓條，按壓條的外徑小于側(cè)開(kāi)口的內(nèi)徑，以便將橡皮膜壓向透明管內(nèi)，調(diào)節(jié)透明管內(nèi)的通道在該處的寬窄程度。支架由底座和豎立的面板構(gòu)成，透明管、U形管均固定在面板上，面板上標(biāo)記有用以指示U形管內(nèi)液面高度差的水平線以及數(shù)值。

用手指按按壓條或用其他物體擠壓橡皮膜，可調(diào)節(jié)透明管內(nèi)的通道在該處的寬窄程度，改變?cè)撎帤怏w流速與其他位置處氣體流速的比值。在面板上水平線的指示作用下，能直接讀出U形管兩端液面的高度差。

經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，就能在流速的快慢變化與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象之間建立令人信服的因果關(guān)系，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)說(shuō)服力。（指導(dǎo)老師：周慧穎）