一种研究气体压强与流速关系的实验装置

廖德亨

现有技术中，有关研究气体压强与流速关系的实验装置较多，其中的典型实验是：将玻璃管的左右两侧加工成一侧粗、一侧细的形状，在玻璃管下方连接U形管，在U形管内装入有色水。

当向玻璃管吹入气流时，细管内的气流速度明显较快，同时可观察到与细管连通的U形管一侧内的液面上升，说明流速较快的气体对下方液面的压强较小；与粗管连通的U形管另一侧内的液面下降，说明流速较慢的气体对下方液面的压强较大，从而说明气体压强与流速的关系：对于流动的气体，在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。

但该实验的缺点是：玻璃管各处的粗细大小固定不变，当吹入一定流速的气体时，粗管与细管内的流速之比不能改变。即使多次实验，每次得到的U形管两侧液面的高度差基本相同，导致实验缺乏说服力。所以我发明了一种新型的研究气体压强与流速关系的实验装置。

該实验装置包括平放的透明管、两端连接在透明管同侧的U形管以及支架。

与U形管相连的其中一处透明管侧壁上开有侧开口，侧开口的内径大于手指外径。在侧开口上覆盖一层橡皮膜或增加一个可放置在橡皮膜上的按压条，按压条的外径小于侧开口的内径，以便将橡皮膜压向透明管内，调节透明管内的通道在该处的宽窄程度。支架由底座和竖立的面板构成，透明管、U形管均固定在面板上，面板上标记有用以指示U形管内液面高度差的水平线以及数值。

用手指按按压条或用其他物体挤压橡皮膜，可调节透明管内的通道在该处的宽窄程度，改变该处气体流速与其他位置处气体流速的比值。在面板上水平线的指示作用下，能直接读出U形管两端液面的高度差。

经过多次实验，就能在流速的快慢变化与实验现象之间建立令人信服的因果关系，增强实验说服力。（指导老师：周慧颖）