CN108538159A - 一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构，包括风机，飞机模型，导柱，纸板装置和测力计；所述飞机模型通过通孔穿设于导柱上；所述飞机模型的底部重心位置固定安装有一处挂钩；所述固定条固定安装于机翼的尾端；所述固定条上两两对称设置有两组弹性压条；所述软纸板夹固于弹性压条之间。在使用本发明进行流体压强与流速物理实验时，通过观察气流通过两处烛焰之间时，烛焰的运动状态；通过观察气流流经飞机模型时，测力计读数的变化；通过观察气流通过两处软纸板之间时，软纸板的运动状态，本发明的演示方式多样，实验结果更易进行直观的观察，使学生充分领略流体压强差异所产生现象的奥妙。
Description
技术领域
本发明属于物理实验设备技术领域，尤其涉及一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构。
背景技术
物理学是一门实验科学，物理定律的建立，无一不以实验为基础，并受到实验的检验，实验素质的好坏、饰演水平的高低，是横梁一个同学学习物理水平的标志之一，物理实验设置的原则，应尽量减小由于实验原理不完善带来的系统误差，尽量减少由于测量仪器不准确带来的误差，尽量减小外接环境对实验的影响，尽量减小由于实验原理不完善带来的系统误差。
关于流体压强与流速物理实验的教学模型，公开号为CN202502658U的中国专利公开的一种飞机升力原理演示器，包括底座盒、风机和塑料泡沫飞机模型，底座盒的顶部一侧设置有风机，底座盒顶部另一侧设置有与风机垂直的滑轨，滑轨上设置可左右滑动的滑板，滑板上方设置有燕尾滑槽，燕尾滑槽内设置有可前后自由滑动的滑块，滑块上设置有两条导向金属条，导向金属条上设置有可自由上下滑动的飞机模型，风机的风口与飞机模型对应。
又如，公开号为CN202025461U的中国专利公开的一种用于物理教学的飞机升力演示仪，包括导流罩、风机、底板、滑轨和模型飞机。当开动风机产生较大速度的气流，与安装在透明导流罩内静止的模型飞机机翼产生相对运动，由于机翼的特定形状而产生向上的升力，整个模型飞机将沿着滑轨向上垂直升起，飘带在尾翼后随气流飘摆。表现了飞机升力产生的过程。
基于上述，发明人发现，上述实验模型虽然能够演示流体压强与流速的关系，但其结构及功能设置存在不完善的地方，例如，其均通过飞机模型的受力状态来进行演示，其均存在演示方式单一的缺点，实验结果不便于直观的进行观察，学生仅从这一物理现象难以很好的理解教学内容。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构，以解决现有的流体压强与流速物理实验的教学模型存在不便于直观的观察，演示方式单一，导致学生难以深刻理解教学内容的问题。
本发明流体压强与流速物理实验的教学模型结构的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构，包括底座，风机，飞机模型，机翼，通孔，挂钩，导柱，纸板装置，固定条，弹性压条，软纸板，蜡烛，测力计和挂环；所述风机固定安装于底座的左端顶部；所述导柱共设有两条，且两条导柱对称设置于底座的右端顶部；所述飞机模型的机翼上开设有通孔；所述飞机模型通过通孔穿设于导柱上；所述飞机模型的底部重心位置固定安装有一处挂钩；所述测力计固定安装于底座的顶部，测力计的顶部设有挂环；所述纸板装置包括固定条、弹性压条和软纸板；所述固定条固定安装于机翼的尾端；所述固定条上两两对称设置有两组弹性压条；所述软纸板夹固于弹性压条之间。
进一步的，左右两处所述软纸板之间的距离为风机出风口直径的2倍。
进一步的，左右两处所述软纸板相互平行设置。
进一步的，所述通孔的直径大于导柱的直径设置。
进一步的，所述挂环对应于挂钩设置。
进一步的，所述机翼的底部为水平平面，且其顶部为弧面结构设置。
进一步的，所述风机的出风口高度与飞机模型的高度相同。
进一步的，所述蜡烛设于底座的顶部，且蜡烛位于风机和导柱之间。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
在使用本发明进行流体压强与流速物理实验时，可通过三种方式表现流体压强与流速的关系，即通过观察气流通过两处烛焰之间时，烛焰的运动状态；通过观察气流流经飞机模型时，测力计读数的变化；通过观察气流通过两处软纸板之间时，软纸板的运动状态，本发明的演示方式多样，实验结果更易进行直观的观察，使学生充分领略流体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。
附图说明
图1是本发明轴测结构示意图；
图2是本发明正视结构示意图；
图3是本发明俯视结构示意图；
图4是飞机模型的安装结构示意图；
图5是飞机模型的俯视结构示意图；
图6是图5中A-A向结构示意图；
图7是纸板装置结构示意图；
图8是固定条和弹性压条的连接结构示意图。
图中：底座-1，风机-2，飞机模型-3，机翼-301，通孔-302，挂钩-303，导柱-4，纸板装置-5，固定条-501，弹性压条-502，软纸板-503，蜡烛-6，测力计-7，挂环-701。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图1至附图8所示：
本发明提供一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构，包括底座1，风机2，飞机模型3，机翼301，通孔302，挂钩303，导柱4，纸板装置5，固定条501，弹性压条502，软纸板503，蜡烛6，测力计7和挂环701；所述风机2固定安装于底座1的左端顶部；所述导柱4共设有两条，且两条导柱4对称设置于底座1的右端顶部；所述飞机模型3的机翼301上开设有通孔302；所述飞机模型3通过通孔302穿设于导柱4上；所述飞机模型3的底部重心位置固定安装有一处挂钩303；所述测力计7固定安装于底座1的顶部，测力计7的顶部设有挂环701；所述纸板装置5包括固定条501、弹性压条502和软纸板503；所述固定条501固定安装于机翼301的尾端；所述固定条501上两两对称设置有两组弹性压条502；所述软纸板503夹固于弹性压条502之间。
其中，左右两处所述软纸板503之间的距离为风机2出风口直径的2倍，且左右两处所述软纸板503相互平行设置，保证风机2吹出的气流沿左右两处软纸板503之间的空间流动，而不会越过软纸板503的两侧。
其中，所述通孔302的直径大于导柱4的直径设置，使飞机模型3在导柱4上能够上下滑动。
其中，所述挂环701对应于挂钩303设置，挂环701和挂钩303在垂直方向上重合设置，保证测力计7受力的平衡、稳定。
其中，所述机翼301的底部为水平平面，且其顶部为弧面结构设置，该结构使机翼301的上下表面产生的压强差，由此产生向上的升力，使飞机模型3受到向上的力。
其中，所述风机2的出风口高度与飞机模型3的高度相同，使飞机模型3顶部和底部受到风机2的风量相同，消除外界环境对实验的影响。
其中，所述蜡烛6设于底座1的顶部，且蜡烛6位于风机2和导柱4之间，实验时，点燃蜡烛6，风机2吹出的气流通过左右两处蜡烛6之间，蜡烛6中间的气体流速大，压强小，所以竖直向上的烛焰会向中间靠拢。
本实施例的具体使用方式与作用：
利用本发明进行流体压强与流速物理实验的时候，将本发明摆放在水平的桌面，将飞机模型3通过通孔302套设在导柱4上，并将其底部的挂钩303挂在测力计7上的挂环701上，完成连接，实验时，点燃蜡烛6，并打开风机2，风机2吹出的气流通过左右两处蜡烛6之间，蜡烛6中间的气体流速大，压强小，可观察到竖直向上的烛焰会向中间靠拢。
飞机模型受到风机2吹出气流的风力，机翼301与周围的空气发生相对运动，相对于气流迎面流过的机翼301，气流被机翼301分成上下两部分，由于机翼301截面形状上下不对称，在相同时间内，机翼301上方气流通过的路程较长，因而流速较大，它对机翼301的压强较小，下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼301的压强较大，因此在机翼的上下表面产生的压强差，这就产生了向上的升力，该升力可通过测力计7直观的观察到，便于学生的理解。
风机2吹出的气流经过左右两处软纸板503之前时，软纸板503两侧的空气是静止的，两侧空气对软纸板503作用的压强相等，气压不会引起软纸板503的运动，而当风机2吹出的气流经过左右两处软纸板503之间时，软纸板503接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压小，结果软纸板503在两侧气压差的作用下，向气压小的一侧(即有气流的一侧)运动。
利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：该流体压强与流速物理实验的教学模型结构包括底座，风机，飞机模型，机翼，通孔，挂钩，导柱，纸板装置，固定条，弹性压条，软纸板，蜡烛，测力计和挂环；所述风机固定安装于底座的左端顶部；所述导柱共设有两条，且两条导柱对称设置于底座的右端顶部；所述飞机模型的机翼上开设有通孔；所述飞机模型通过通孔穿设于导柱上；所述飞机模型的底部重心位置固定安装有一处挂钩；所述测力计固定安装于底座的顶部，测力计的顶部设有挂环；所述纸板装置包括固定条、弹性压条和软纸板；所述固定条固定安装于机翼的尾端；所述固定条上两两对称设置有两组弹性压条；所述软纸板夹固于弹性压条之间。
2.如权利要求1所述流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：左右两处所述软纸板之间的距离为风机出风口直径的2倍。
3.如权利要求1或2所述流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：左右两处所述软纸板相互平行设置。
4.如权利要求1所述流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：所述通孔的直径大于导柱的直径设置。
5.如权利要求1所述流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：所述挂环对应于挂钩设置。
6.如权利要求1所述流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：所述机翼的底部为水平平面，且其顶部为弧面结构设置。
7.如权利要求1所述流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：所述风机的出风口高度与飞机模型的高度相同。
8.如权利要求1所述流体压强与流速物理实验的教学模型结构，其特征在于：所述蜡烛设于底座的顶部，且蜡烛位于风机和导柱之间。
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