有这样一道中考物理题,说的是一种没有扇叶的新型风扇,与传统有叶风扇相比,这种没有扇叶的风扇更安全,特别是对于有儿童的家庭来说这种风扇简直太适合了,因为儿童总是对转动的扇叶很好奇,偶尔还会把手伸进去试一试,结果很容易造成伤害,但是用了这种无叶风扇就再也不用担心伤儿童手了。除了比传统风扇更安全之外,这种风扇由于没有一片一片的扇叶,所以清洗起来也更容易。另外这种风扇的气流比传统风扇更稳定。

  总之,这样的风扇的优点已经完全盖过了传统风扇。

  那么,这种风扇的物理原理到底是什么呢?

  我们先来看一下这道中考物理题,再来仔细研究一下。

  通过本题题意可以看出来,无叶风扇其实并非真的没有扇叶,而是把扇叶按在了底座内部,当无叶风扇开始工作时,其底座内的电动机就会将空气从底座周围细孔(进风口)吸入,吸入的空气经过压缩之后进入上方的圆环空腔内部,在从圆环空腔上的细缝中高速吹出。由于其圆环的涉及是一种类似飞机机翼的弧线状,当内部空气吹出时,由于贴着圆环表面的空气流速大,造成其压强比后方以及上下左右空气压强小,从而使周边空气一起向前流动,然后导致后方更多的空气流入风扇的出风口,从而使风量显著变大。

  这道物理题中还提到一种“康达效应”,这种无叶风扇的细缝结构就是根据康达效应设计的。此效应又被称为“附壁作用”,是指当流体顺着物体的突出表面流动时,有向物体吸附的趋向,并沿着物体表面继续前进。

  由此可见,这种风扇涉及到的中学物理原理主要是伯努利原理,即“流体流速与压强的关系”!

  本题对应有三个问题。我们一一解答一下:

  1. 无叶风扇比传统有叶风扇更加安全的原因是:“无扇叶”。

  2. 出风口通过的空气质量大(根据题目中第二段可知,当风扇正常运行时,相同时间内从出风口通过的空气质量大于进风口流进的空气质量。)

  3. 因为“流速大的地方压强小”(压缩空气从圆环空腔中的细缝中高速吹出,根据流速大的地方压强小的原理可知,周边的空气也会一起向前流动,导致后方更多的空气流入电扇出风口,风量被显著放大。)

  炎炎夏日,没有空调的情况下,用这种无叶风扇看起来不错,只是,价格稍贵一些。

  中学生朋友们,物理有趣且有用,为了美好的未来,加油!

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