为激发青少年科学兴趣,感受力学魅力,2025年6月19日,阜新市中小学的学生们在老师的带领下,满怀好奇地走进了辽宁工程技术大学力学国家级实验教学示范中心,开启了一场别开生面的流体力学探索之旅。
在实验中心老师的热情接待下,小客人们首先步入了中心的流体力学实验室。平日里只能在课本上看到的复杂仪器和设备,此刻真实地呈现在眼前,让孩子们兴奋不已。
直观体验,感受科学原理:
实验室邱兆云老师首先引导孩子们观察了文丘里流量计实验。他通过改变水流速度,让孩子们清晰地看到玻璃管中液柱的忽高忽低。邱兆云老师用通俗易懂的语言解释:“水流就像奔跑的小朋友,在狭窄的地方(喉部)跑得快,压力就小,液柱就低;在宽敞的地方跑得慢,压力就大,液柱就高。这个‘小管子’就是用来测量水流速度有多快的‘尺子’。” 孩子们瞪大了眼睛,对流速与压力的关系有了直观的认识。

随后,实验室张顷顷老师带领大家来到动量定律实验仪前。当水流冲击平板或叶片时,装置清晰地显示了作用力的大小和方向。张顷顷老师引导孩子们思考:“水柱冲出来,为什么会让这个‘小挡板’感受到力量?这就是水流带着‘冲劲’(动量)在起作用!就像你们用力推门一样,水流也有‘推’的力量。” 孩子们通过观察水流的冲击效果,初步理解了“动量”的概念。

在自循环局部阻力实验仪旁,邱兆云老师展示了当水流经过突然扩大、缩小或弯头等“障碍物”时,水位差的变化。他形象地比喻:“水流经过这些‘拐弯抹角’的地方,就像我们跑步遇到障碍物要减速、费力一样,水流也会遇到‘阻力’,消耗能量,水位就会下降。” 孩子们对管道中“阻力”的存在和影响有了具体的感知。

最后,邱兆云老师用自循环伯努利方程实验仪,为孩子们揭示了流体力学中最著名的原理之一。他操作仪器,展示不同截面、不同高度水流的速度和压力变化。看着测压管水柱的高低错落,邱兆云老师总结道:“简单说,就是水流得快的地方压力小,流得慢的地方压力大;位置高的地方能量多,位置低的地方能量少。这就像能量在流动的水里‘变魔术’一样!” 伯努利方程的奇妙现象深深吸引了孩子们的目光。

启迪思维,播种科学种子:
整个参观过程中,两位老师讲解耐心细致,语言生动活泼,将深奥的流体力学原理转化为孩子们能够理解和感知的趣味现象。学生们认真聆听,积极提问,不时发出惊叹声,有的还忍不住伸出手指,小心翼翼地触摸实验仪器的外壳,感受科学的“温度”。带队老师表示,这种沉浸式的现场教学,远比书本上的图片和文字更有冲击力,极大地拓展了孩子们的视野,点燃了他们探索科学世界的热情。

此次参观活动是辽宁工程技术大学力学国家级实验教学示范中心积极履行社会服务职能、推动科普教育的重要体现。中心依托其优质的实验教学资源和专业的师资队伍,为中小学生打开了一扇了解前沿科技、感受科学魅力的窗口。相信这次充满新奇与启发的实验室之旅,已在孩子们心中悄然播下了热爱科学、崇尚创新的种子,激励着他们在未来的学习道路上不断求索。