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物理小知識(shí):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

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  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(duì)于有兒童的家庭來說這種風(fēng)扇簡(jiǎn)直太適合了,因?yàn)閮和偸菍?duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的扇葉很好奇,偶爾還會(huì)把手伸進(jìn)去試一試,結(jié)果很容易造成傷害,但是用了這種無(wú)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(diǎn)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(xì)研究一下。

  通過本題題意可以看出來,無(wú)葉風(fēng)扇其實(shí)并非真的沒有扇葉,而是把扇葉按在了底座內(nèi)部,當(dāng)無(wú)葉風(fēng)扇開始工作時(shí),其底座內(nèi)的電動(dòng)機(jī)就會(huì)將空氣從底座周圍細(xì)孔(進(jìn)風(fēng)口)吸入,吸入的空氣經(jīng)過壓縮之后進(jìn)入上方的圓環(huán)空腔內(nèi)部,在從圓環(huán)空腔上的細(xì)縫中高速吹出。由于其圓環(huán)的涉及是一種類似飛機(jī)機(jī)翼的弧線狀,當(dāng)內(nèi)部空氣吹出時(shí),由于貼著圓環(huán)表面的空氣流速大,造成其壓強(qiáng)比后方以及上下左右空氣壓強(qiáng)小,從而使周邊空氣一起向前流動(dòng),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(dá)效應(yīng)”,這種無(wú)葉風(fēng)扇的細(xì)縫結(jié)構(gòu)就是根據(jù)康達(dá)效應(yīng)設(shè)計(jì)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(dòng)時(shí),有向物體吸附的趨向,并沿著物體表面繼續(xù)前進(jìn)。

  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(qiáng)的關(guān)系”!

  本題對(duì)應(yīng)有三個(gè)問題。我們一一解答一下:無(wú)葉風(fēng)扇比傳統(tǒng)有葉風(fēng)扇更加安全的原因是:“無(wú)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(yùn)行時(shí),相同時(shí)間內(nèi)從出風(fēng)口通過的空氣質(zhì)量大于進(jìn)風(fēng)口流進(jìn)的空氣質(zhì)量。)

  因?yàn)?ldquo;流速大的地方壓強(qiáng)小”(壓縮空氣從圓環(huán)空腔中的細(xì)縫中高速吹出,根據(jù)流速大的地方壓強(qiáng)小的原理可知,周邊的空氣也會(huì)一起向前流動(dòng),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(wú)葉風(fēng)扇看起來不錯(cuò),只是,價(jià)格稍貴一些。

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