物理小知識:不傷手的風(fēng)扇,是什么原理
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 文章作者:奧數(shù)網(wǎng)整理 2019-04-02 08:35:20

有這樣一道中考物理題,說的是一種沒有扇葉的新型風(fēng)扇,與傳統(tǒng)有葉風(fēng)扇相比,這種沒有扇葉的風(fēng)扇更安全,特別是對于有兒童的家庭來說這種風(fēng)扇簡直太適合了,因為兒童總是對轉(zhuǎn)動的扇葉很好奇,偶爾還會把手伸進去試一試,結(jié)果很容易造成傷害,但是用了這種無葉風(fēng)扇就再也不用擔(dān)心傷兒童手了。除了比傳統(tǒng)風(fēng)扇更安全之外,這種風(fēng)扇由于沒有一片一片的扇葉,所以清洗起來也更容易。另外這種風(fēng)扇的氣流比傳統(tǒng)風(fēng)扇更穩(wěn)定。
總之,這樣的風(fēng)扇的優(yōu)點已經(jīng)完全蓋過了傳統(tǒng)風(fēng)扇。
那么,這種風(fēng)扇的物理原理到底是什么呢?我們先來看一下這道中考物理題,再來仔細研究一下。
通過本題題意可以看出來,無葉風(fēng)扇其實并非真的沒有扇葉,而是把扇葉按在了底座內(nèi)部,當(dāng)無葉風(fēng)扇開始工作時,其底座內(nèi)的電動機就會將空氣從底座周圍細孔(進風(fēng)口)吸入,吸入的空氣經(jīng)過壓縮之后進入上方的圓環(huán)空腔內(nèi)部,在從圓環(huán)空腔上的細縫中高速吹出。由于其圓環(huán)的涉及是一種類似飛機機翼的弧線狀,當(dāng)內(nèi)部空氣吹出時,由于貼著圓環(huán)表面的空氣流速大,造成其壓強比后方以及上下左右空氣壓強小,從而使周邊空氣一起向前流動,然后導(dǎo)致后方更多的空氣流入風(fēng)扇的出風(fēng)口,從而使風(fēng)量顯著變大。
這道物理題中還提到一種“康達效應(yīng)”,這種無葉風(fēng)扇的細縫結(jié)構(gòu)就是根據(jù)康達效應(yīng)設(shè)計的。此效應(yīng)又被稱為“附壁作用”,是指當(dāng)流體順著物體的突出表面流動時,有向物體吸附的趨向,并沿著物體表面繼續(xù)前進。
由此可見,這種風(fēng)扇涉及到的中學(xué)物理原理主要是伯努利原理,即“流體流速與壓強的關(guān)系”!
本題對應(yīng)有三個問題。我們一一解答一下:無葉風(fēng)扇比傳統(tǒng)有葉風(fēng)扇更加安全的原因是:“無扇葉”。
出風(fēng)口通過的空氣質(zhì)量大(根據(jù)題目中第二段可知,當(dāng)風(fēng)扇正常運行時,相同時間內(nèi)從出風(fēng)口通過的空氣質(zhì)量大于進風(fēng)口流進的空氣質(zhì)量。)
因為“流速大的地方壓強小”(壓縮空氣從圓環(huán)空腔中的細縫中高速吹出,根據(jù)流速大的地方壓強小的原理可知,周邊的空氣也會一起向前流動,導(dǎo)致后方更多的空氣流入電扇出風(fēng)口,風(fēng)量被顯著放大。)
炎炎夏日,沒有空調(diào)的情況下,用這種無葉風(fēng)扇看起來不錯,只是,價格稍貴一些。
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