飞机升力实验报告_飞机升力演示实验报告

 飞机升力演示实验报告

 【实验目的】 :通过实验了解飞机升力是如何产生的 。

 【实验仪器】 :飞机升力演示仪。

 【实验原理】 :一般翼型的前端圆钝、后端尖锐,上表面拱起、下表面较平,呈鱼侧形。当气流迎面流过机翼时,流线分布情况如图。原来是一股气流,由于机翼的插入,被分成上下两股。通过机翼后,在后缘又重合成一股。

 由于机翼上表面拱起, 使上方的那股气流的通道变窄,流速加快。

 流体流动时,同一水平流面上的压强 P和流速 V 根据伯努利原理

 可以得知满足下面关系: 流速大的地方压强小。机

 翼上方的压强比机翼下方的压强小, 也就是说,机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大, 这个压力差就是机翼产生的升力。

 【实验装置】飞机升力演示仪

 【实验步骤】打开电扇开关,让气流流过机翼,模拟飞机向前飞行。观察两种形状机翼的不同运动情况:流线型机翼向上升起,平直机翼纹丝不动。

 实验时,模拟流动空气的出口与机翼调整好一定的方向和角度,否则现象不明显。

 【实验结论】机翼的形状是上凸下平的飞机前进时, 机翼与周围的空气发生相对运动, 相当于有气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上下两部分, 由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同时间内, 机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大

 飞机上下表面的压强差产生了飞机向上的升力。

 【实验原理的应用】

 了解了飞机升力的原理后, 我们发现伯努利原理在我们现实生活中的应用还有很多。

 1)弧圈香蕉——能转弯 。

 2)火车站台——安全线。

 3)汽车疾驶——叶随迁;

 4)水翼船儿——跑得欢。

 5)龙卷风旋——水上天;

 6)台风过后——屋顶翻。

 7)赛车风翼——增安全;

 8)两船并行——不靠近。

 9)非洲鼠洞——空调鲜;

 10)烟囱风起——顺排烟案例 1:“香蕉球”

 为什么球在自西向东旋转时,西侧的空气流速快呢?

 一方面空气迎着球向后流动, 另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转,这时,球旋转的方向与球前进方向相同一侧相对于空气的速度比另一侧小。

 物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小。由于乒乓球两

 侧空气的流动速度不一样, 它们对乒乓球所产生的压强也不一样, 于

 是,乒乓球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。

 案例 2:火车站台——安全线

 因为火车行驶时, 火车带动火车周围的空气流动, 火车的行驶速度快的话,空气流动的快, 根据伯努利原理可知:流体流速快的地方压强小,流速小的地方压强大。火车周围的气体压强小,如果人离的火车近了,可能被外面的大气压压到火车上而发生事故, 所以人应该

 在安全线以外位置候车。快速移动的物体将空气推动形成气流 ,火

 车快速运动带走气流火车位置形成低气压,造成周围气流回填 会将人卷入车下。

 案例 3:赛车风翼

 和飞机一样,赛车机翼基本原理都是伯努利效应。

 不过方程式赛车的应用方向和飞机完全相反——飞机要的是升,

 F1 要的是下压力而 F1 要的是下压力。

 当赛车以高速行进时, 圆柱体的悬臂会让分开的气流无法保持一

 定的行径,而在悬臂周围流窜,结果悬臂的前后产生不同的气压,如

 此加大了阻流的产生。

 而空气力学悬臂会让气流较能保持一定的路线

 而降低前后气压差别的增加,也就减少了阻流。除此之外,悬臂表面

 的摩擦力亦能左右阻流的产生, 但是比起悬臂的形状小得多, 也就是

 说如果气流无法顺畅地通过悬臂,就会产生阻流。

 案例 4:非洲鼠洞——空气调节新鲜;

 洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的圆形土堆。两个洞口的形状不同, 决定了洞穴中空气流动的方向. 吹过平坦表面的风运动速度小, 压强大;吹过隆起表面的风速度大, 压强小.因此,地面上风吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带去了习习凉风.

 【心得体会】 生活中,类似于应用于这样伯努利原理的例子有很多很多。通过这次观看演示实验, 使我了解到生活中处处存在着神奇的原理。我们要认真观察, 思考。同时也加深了我对于大学物理这门课程的理解与兴趣。仅仅一个小小的原理就可以有这么多的应用。

 处处留心生活中的有趣现象, 将来的某一天没准我也可以成为一个发明家。

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