周胜黄

1 模型简介

飞机升力模型为常规教学仪器，其编号为31007，由浙江省宁波市凯迪教学仪器有限公司生产。它通过液柱高度变化反映流体流速和压强的关系，从而揭示飞机升力产生的原因。模型如图1所示。

2 改进原因

实验前在左右两个U型管中注入有色液体。因为两个U型管都是连通器，所以两边液面相平。其形状，如图2所示。

实验时从左边管口向内吹气，A、B、C、D四处因为压强不同导致液面不相平，出现如图3所示的情况。

分析C、D两处，相同时间内流过气体体积相同，C处上面面积大，流速小，液面低，压强大，而D处上面面积小，流速大，液面高，压强小。这就能很好地得出：液体压流速越快，压强越小。而且C、D两处液面变化明显，实验效果较好。但细心的同学很容易发现：如果分析A、B两处现象则得出完全相反的结论。B处上面面积大，流速小，压强大，液面应该低，也就是说其情况应该如图4所示。而实际情况却如图3所示。仪器存在自相矛盾的地方。

3 改进过程

为了找出该仪器存在问题的原因和解决办法，笔者做了以下实验。

3.1 实验一

在左边U型管中不注水。其情况如图5所示。

C、D两处现象和原理相同，能解释流体压强和流速的关系，A、B两处没有现象，不会带来负面影响，但是C、D两处液面变化太小，实验现象不明显，不利于课堂教学。

3.2 实验二

去掉左边的U型管，其情况如图6所示。存在的问题和实验一相同。

3.3 实验三

将左边两个出气口堵住，其情况如图7所示。

C、D两处液面变化明显，现象和原理相符，能很好的解释液体压强和流速的关系，也不会出现左边U型管的负面影响。……