8.4 流体压强与流速的关系
【学习目标】
1.通过实验探究,初步了解流体压强与流速的关系.
2.了解飞机升力产生的原因.
【自主学习】
流体压强与流速的关系
1.液体和气体,统称为__________.流体流动时的压强与它们的__________有关.
参考如图所示的小实验,任选两个亲自动手做一做,观察到哪些现象 想一想这是为什么
_______________________________;_______________________________.
2.进一步的实验探究表明:
气体在流速大的地方压强______________,在流速小的地方压强_____________;
液体在流速大的地方压强______________,在流速小的地方压强____________。
升力的产生
1.飞机是人类仿生学的典型实例和辉煌成果.那么飞机为什么能遨游天空呢 如图所示,飞机的机翼和鸟的翅膀的形状基本相似,都是上表面凸起、下表面平直,这样机翼上方的空气流速大,压强______,机翼下方的空气流速小,压强________,由此而产生了向上的压力差……升力.
可见,飞机升力的产生可用流体________________的关系来解释.
2.小制作:把纸按图甲的尺寸剪下,折成图乙的形状并用胶带固定,这就是飞机机翼的模型. MN是固定在机翼前端的细线.
把细线拉平绷紧,用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力水平吹气,看看“机翼”模型在气流的作用下能否向上飞起 在小组内交流你的看法.
【自我评价】
1.人们都有这样的体会:撑着太阳伞走在大路上(如图所示),一阵强风水平吹过来,伞面会向上翻,这是因为伞的上表面受到的气体压强比下表面受到的气体压强______,导致伞面受到向上的压力______(选填“大于”或“小于”)向下的压力.
2.如图所示,是喷雾器工作时的示意图.当推动活塞时,管口的空气速度增大,管口处的压强______(选填“增大”“减小”或“不变”);瓶中的液体就在______的作用下被压上去,随流动的空气而被喷成雾状.
3.下列选项中不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.正在升空的“飞机” B.地面刮起的“龙卷风”
C.漂浮在水面上的“橡皮艇” D.乒乓球运动员拉起的“弧旋球”
4.如图所示的现象中,能用流体压强与流速关系解释的是( )
5.如图所示,汽车尾部导流板主要是为了让汽车在高速行驶时,对地面的压力增大,提高车轮的“抓”地性能. 下列能表示导流板横截面形状的是( )
6.在流动的河水中行船和游泳时,最怕遇到旋涡. 当船或人进入旋涡边沿后,经常会不由自主地被吸入旋涡中心,造成事故.船或人被吸入旋涡中心的原因主要是( )
A.旋涡中心对船有很大的万有引力
B.旋涡中心水流速大压强小,外侧流速小压强大,有一个向旋涡中心的压力差
C.旋涡中心水流速小压强小,外侧流速大压强大,有一个向旋涡中心的压力差
D.船或人受到一个指向旋涡中心的重力作用
7.2014 年6 月 16 日,内布拉斯加州北部小镇皮尔格受到双龙卷风袭击,造成较大人员伤亡. 龙卷风的实质是高速旋转的气流(如图所示),把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中. 龙卷风能“吸”起物体的主要原因是( )
A.龙卷风使物体受到的重力变小
B.高速旋转的气流流速大,压强小
C.龙卷风使物体受到的浮力变大
D.高速旋转的气流流速大,压强大
【拓展提升】
如图所示的是两位同学合作发明的冷热水混合器,你不妨也试一试,并尝试解释其中的道理.
2.《趣味物理学》记述了这样一件事情:1912 年秋天,远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行,同时在离它 100m远的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地航行.当两艘船到了如图所示的位置时,发生了一起意外的事情,小船好像是服从着一种不可见的力量,竟扭转船头朝着大船,并且不服从舵手操纵,几乎笔直地向大船冲来.“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞.
请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因.
【走近生活】
1.列车站台上的安全线
据报道,在成都老成仁路琉璃厂红砖桥附近的铁路桥道口,一名18岁的女孩在火车急驶而来时,为躲避火车,便坐在距离铁轨很近的石坎上,并低头捂住耳朵,谁知强大的气流将女孩的长发卷起,将其拖入车底,女孩当场死亡.造成这一事故的原因是火车驶近时,靠近火车的地方空气流速_______,压强______,巨大的气体压力差就会将人推向火车,引起事故.为此,在火车站和地铁站的站台都画有明显的安全线,如图所示,乘客候车时必须站在安全线以外等候.
2.抽油烟机又称吸油烟机(如图所示),是一种净化厨房环境的厨房电器. 它能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走,排出室外.
工作用原理可以归结为负压、吸入、分离、排出.工作过程如下:电机运转的同时带动同轴联结的叶轮旋转. 叶轮的旋转搅动使油烟机扇叶产生快速上升气流 .气流在进风口附近形成涡流负压区,使油烟气体快速上升. 当油烟径流至油网时产生旋转摩擦,使油烟分离,油脂会因重力作用顺着导油柱流入油杯.
8.4 流体压强与流速的关系
【自主学习】
流体压强与流速的关系
1.流体 流速 流速大的地方,压强小 流速小的地方,压强大
2.小 大 小 大
升力的产生
1.小 大 流体压强与流速
2.能 飞机模型上表面空气流速大,压强小,飞机模型下表面空气流速小,压强大,从而产生向上的升力,让飞机模型起飞。
【自我评价】
1.下 大于
2.减小 大气压
3.C 4.C 5.B 6.B 7.B
【拓展提升】
1.据题目中原图所描述的不同部位的粗细判断出各点的流速关系,而后据流体压强与流速的关系即“流速越大的地方,压强越小”进行判断即可.
当冷水未流出时,热水瓶中管的上端和下端受到压强相等,当冷水流出时,热水瓶上方的导管较细,水的流速增大,压强减小,热水管上端的压强减小,热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水。
2.两船之间的水流速度大,压强小。
【走近生活】
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