我喜歡打籃球，可我的投籃水平很糟糕，連三步上籃都投不中。但我不服輸，總是鼓勵(lì)自己：多練習(xí)，一定可以投中！

后來，我在學(xué)習(xí)了流體的壓強(qiáng)和流速這一部分內(nèi)容后才知道，原來籃球能不能投中，不僅與瞄得準(zhǔn)不準(zhǔn)有關(guān)，還與投籃速度、籃球旋轉(zhuǎn)的快慢等有關(guān)。這激發(fā)了我對流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的研究興趣。

壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是八年級的物理知識，除了教材上的教具和實(shí)驗(yàn)，還有不少創(chuàng)新裝置可以演示二者的關(guān)系。我上網(wǎng)進(jìn)行查新，看到江蘇省南京科技館和河南省鄭州科技館對伯努利原理的演示裝置，它們雖有投球過程，但都以氣懸球?yàn)槔瑹o法觀察到球從下往上的運(yùn)動(dòng)過程，不能深入地解釋伯努利原理。實(shí)用新型專利CN201720639859.6主要研究了一種趣味擲球機(jī)，這種裝置雖能演示球被水流托起，但其利用的是球體表面環(huán)流所帶動(dòng)的空氣運(yùn)動(dòng)，既不直觀也不適合做原理演示。

為了方便老師課堂演示和學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，我設(shè)計(jì)了一種用于演示流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的投球射槍。

一、制作裝置

網(wǎng)購鼓風(fēng)機(jī)和所需的各種零部件。為增加管道之間的密封性，選用白色PVC水管，通過切割等方式組裝設(shè)備。

彈倉選用透明的伸縮管，方便觀察彩色乒乓球從底部到頂部的運(yùn)動(dòng)過程。但在實(shí)際操作時(shí)，乒乓球無法正常在管內(nèi)移動(dòng)，即口徑大小不合適。

我改用紙球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榧埱蛸|(zhì)量大、體積小。靠近T形管的紙球可演示流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，但彈倉底部的紙球無法清晰地演示流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系。此外，因?yàn)閺梻}的角度不佳，紙球射出的距離不太理想。

針對上述問題，我提出了改進(jìn)方案：將投球改用泡沫球，泡沫球質(zhì)量小且形狀可控；尋找風(fēng)力更大、擋位更多的鼓風(fēng)機(jī)，調(diào)試泡沫球的彈射距離，使其達(dá)到最佳效果；將T形管更換為斜T形管；尋找透明且密封的槍管材料。

接下來，我制作了大小不同的彩色泡沫球，選用有小、中、大三個(gè)擋位的鼓風(fēng)機(jī)。雖然沒有找到合適的材料將T形管更換為斜T形管，但我用透明伸縮管制作彈倉，讓彈倉角度可調(diào)整。最后，我用玻璃膠、透明膠帶密封槍管和彈倉底。

二、測試裝置

我手持射槍的握把，按下鼓風(fēng)機(jī)的啟停按鍵，鼓風(fēng)機(jī)將吸入的空氣依次吹至出風(fēng)管、T形管、橫管、槍管，形成空氣氣流。

橫管內(nèi)的空氣流速大于豎管內(nèi)的空氣流速，形成壓強(qiáng)差，彩色泡沫球依次由彈倉、豎管被吸入橫管，隨后在出風(fēng)管的空氣驅(qū)動(dòng)下從槍管射出。在不斷調(diào)整透明彈倉的角度后，實(shí)驗(yàn)成功了！

目測透明彈倉與垂直方向的夾角約為15°。實(shí)驗(yàn)過程中可通過調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的擋位來改變射槍的射程。擋位越大，出風(fēng)速度越快，泡沫球的射程就越遠(yuǎn)。

三、創(chuàng)新點(diǎn)

（一）以輕質(zhì)球狀物作為反映介質(zhì)，由鼓風(fēng)機(jī)提供空氣流速形成壓強(qiáng)差，能直觀地反映壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

（二）整體結(jié)構(gòu)為射槍形態(tài)，可調(diào)整氣流的大小和角度，增加了演示或?qū)嶒?yàn)過程中的可操作性和趣味性。

（三）既可用于課堂教學(xué)，又可用于在科技館中的互動(dòng)體驗(yàn)，攜帶方便，適用范圍廣。

（指導(dǎo)老師：汪征宇）

專家點(diǎn)評

謝佳霖同學(xué)的用于演示流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的投球射槍，是一項(xiàng)改進(jìn)型的小發(fā)明。從發(fā)明選題方法上分析，屬于老題新做的項(xiàng)目。這是由于演示流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置已讓人目不暇接，且用小型工業(yè)吹風(fēng)機(jī)為主體做這一實(shí)驗(yàn)的裝置也有不少。而這項(xiàng)作品突出的創(chuàng)新點(diǎn)就在于其“彈倉與‘槍（發(fā)射）管’垂直方向的夾角約為15°”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更有利于球體的發(fā)射與人們對流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的理解。這項(xiàng)作品的完成，充分展示了謝佳霖同學(xué)像科學(xué)家工作式的學(xué)習(xí)過程。

在當(dāng)今社會(huì)，科技的飛速發(fā)展和知識的快速更新，需要的不僅僅是會(huì)考試的“學(xué)霸”，更需要具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和廣闊視野的綜合性人才，通過像科學(xué)家那樣的工作方式學(xué)習(xí)科學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)教育的一個(gè)重要趨勢?？茖W(xué)家的工作方式是什么？即不斷地探究。探究是科學(xué)研究工作的基本方法，科學(xué)知識的獲得離不開科學(xué)探索過程，科技創(chuàng)新成果的獲得同樣離不開科學(xué)探索過程。

（欄目編輯" 秦銀銀）