[发明专利]风扇吹动风帆驱动小车的实验装置及其实验方法

说明书

本发明公开了一种电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，包括：滑轨上滑动安装有：第一滑块、第二滑块，所述第一滑块上安装有电动风扇，所述第二滑块上安装有风帆，所述风帆的凹面面向所述电动风扇；两所述滑块之间安装有连接件。还公开了一种电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置的实验方法，其中，将风帆的凹面面向电动风扇，启动电动风扇，记录第一滑块及第二滑块的运动方向为与电动风扇吹风方向相同，关闭电动风扇；将风帆的凹面背对电动风扇，启动电动风扇，记录第一滑块及第二滑块的运动方向为与电动风扇的吹风方向相反。使得两滑块可以同步滑动模拟书本上实验的场景，生动的演示了“蚌式反推装置”的工作方式。

技术领域

本发明涉及一种实验装置及其实验方法，尤其涉及一种风扇吹动风帆驱动小车的实验装置及其实验方法。

背景技术

上海二期课改物理教材牛顿第三定律单元中有这么一道题：

利用牛顿第三定律，有人设计了一种交通工具，在平板车上装了一个电风扇，风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上。请分析，这种设计能使小车运行吗？

书本给出的参考答案：小车不会运动，因为电风扇运转时，吹出的风产生的力作用在风帆上，根据牛顿第三定律，后者同时也会产生一个反作用力作用在电风扇上，且方向相反，由于风扇和风帆都是安装在小车上，因此这一对力的合力为零，作用恰好相互抵消，所以小车不会因此而运动。

然而，在实验过程中发现，如果风帆面风面采用非平面，则在风扇吹向风帆时，小车会发生位移，这则演示了另一种物理现象，与飞机着陆时通过“蚌式反推装置”原理相同，因此，现有技术中缺少一种能够在现有课本演示第三定律基础上，进一步拓展演示飞机着陆时“蚌式反推装置”原理的实验装置。

发明内容

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，包括：滑轨上滑动安装有：第一滑块、第二滑块，所述第一滑块上安装有电动风扇，所述第二滑块上安装有风帆，所述风帆的凹面面向所述电动风扇；两所述滑块之间安装有连接件。

如上所述的电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，所述风帆通过安装杆安装在所述第二滑块上。

如上所述的电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，所述风帆包括：两柔性网格塑料板、塑料软膜三层相叠后通过铆钉固定。如上所述的电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，所述电动风扇为手持电动风扇，所述第一滑块上安装有限位杆，所述限位杆与所述手持电动风扇的手持部分通过束带缠绕固定。

如上所述的电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，所述风帆的直径大于所述电动风扇的直径。

如上所述的电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，所述连接件为条状连接框，两所述固定螺丝穿过所述条状连接框分别与所述第一滑块、所述第二滑块螺纹固定。

如上所述的电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置，其中，所述滑轨一侧设置有加湿器。

一种电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置的实验方法，其中，将风帆的凹面面向电动风扇，启动电动风扇，记录第一滑块及第二滑块的运动方向为与电动风扇吹风方向相同，关闭电动风扇；将风帆的凹面背对电动风扇，启动电动风扇，记录第一滑块及第二滑块的运动方向为与电动风扇的吹风方向相反。

如上所述的电动风扇吹动风帆驱动小车的实验装置的实验方法，其中，在风帆表面覆盖平板，启动电动风扇，记录第一滑块及第二滑块保持静止。