流体的力现象
1.在流体中运动
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第十章
一 升力
鸟儿飞行时,水平的气流使鸟翼获得向上的升力。
新知梳理
二 伯努利原理
内容:对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强____,流速小的地方压强_____。
[拓展]在伯努利现象中,流速大的原因有以下几种情况:①其他物体的运动带动气体或液体快速流动;②在相同的时间内,流体通过的路程长,流速大;③在相同的时间内,流体通过不同的横截面,通过横截面小的位置时,流速大。
新知梳理
小
大
三 升力的产生
飞机机翼升力的产生原理与鸟翼相同。如图10-1-1 所示,飞机的机翼形状类似鸟翼形状,上凸下平,当气流迎面吹来时,机翼下方的气体流速_____,压强______,机翼上方的气体流速______,压强______,机翼上、下表面产生了压强差,从而使飞机
获得向上的升力。
新知梳理
小
大
大
小
图10-1-1
类型一 伯努利原理:流体流速大的地方压强小
应用示例
例1 如图10-1-2所示的现象中,不能用流体压强与流速关系解释的是( )
C
图10-1-2
应用示例
[解析] A项,由于伞的下方风速比伞的上表面的风速小,从而使伞的下方受到空气压强比上表面大,对伞产生一个向上的升力,故伞向上翻起,故A不符合题意。B项,当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,所以向中间靠拢,故B不符合题意。C项,向管内吹些气,管中水面上升,是由于容器内密闭气体的压强大于外界大气压,不能用流体压强与流速的关系解释,故C符合题意。D项,向水平管内吹气,竖直管上方空气流速大、压强小,水在大气压的作用下被压入竖直管中,使水面升高,故D不符合题意。
[方法指导]利用流体压强与流速关系解题的方法
应用示例
分析题意,确定需要判断的是哪个物体或物体哪个部位的压强
分析研究对象两侧气体或液体流动速度的变化情况
根据流体压强与流速的关系,判断得出结论
类型二 升力
例2 用如图10-1-3所示的飞机机翼模型做实验,机翼下方空气流速______(选填“大”或“小”),气体压强大;机翼上方空气流速_______(选填“大”
或“小”),气体压强小,于是机翼的
上、下表面就产生了________,从而形
成了飞机的升力。
应用示例
小
大
压强差
图10-1-3
应用示例
[解析]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,机翼上方空气通过的路程长,流速大,机翼下方空气通过的路程短,流速小,则机翼下方的流速小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,于是机翼的上、下表面就产生了压强差,从而形成了飞机向上的升力。
[方法指导]流体流速大小的判断
(1)在相同时间内,流体通过的路程越长,流速越大。如:飞机机翼上方空气通过的路程长,流速大,压强小。
(2)在相同时间内,流体通过的流量相同时,狭窄的地方,流速大;宽阔的地方,流速小。如:江河中,河道宽阔的地方,河水流速小,河道狭窄的地方,河水流速大。
应用示例
课堂小结
液体压强与流速的关系
机翼上、下表面产生的压力差即为升力
气体和液体都具有流动性,统称为流体
关系:气体和液体中流速越大的地方,压强越小
飞机的升力
机翼上、下方气流通过的路程不同,上方气流通过的路程长,速度大,压强小;下方气流通过的路程短,速度小,压强大
1.如图13-1所示,林红同学将A、B两纸片的上端提起,让纸片自由下垂,当向两纸片中间用力吹气时,两纸片会_____________(选填“向两边分开”“向中间靠拢”或“不动”),这是因为中间部分空气流速_______,
压强_______。(后两空均选填“增大”“减
小”或“不变”)
向中间靠拢
课堂反馈
图13-1
增大
减小
2.如图13-2所示,把长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,现往B管中吹气,由于气流的影响,A管上端的压强_______(选填“变大”或“变小”),A管中的水面将______(选填“上升”或“下降”)。
课堂反馈
变小
上升
图13-2
3.“和谐号”动车停靠在成都东站的情景如图13-3所示。为避免人被“吸”向列车而发生事故,站台上设有距列车一定距离的安全线,这是因为列车进站时车体附近( )
A.气流流速大,压强小
B.气流流速大,压强大
C.气流流速小,压强大
D.气流流速小,压强小
课堂反馈
A
图13-3
4.如图13-4所示,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速_______车内空气的流速,天窗外空气的压强_______车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
大于
课堂反馈
小于
图13-4
5.飞机机翼升力的产生原因:如图13-5所示,机翼形状下方平、上方凸起,当气流迎面吹来时,在相同的时间内上方气流经过的路程______下方气流经过的路程,因此上方气流流速_____,压强_____,机翼受到向上的力大于向下的力,二者的合力即为升力,方向是向上的。
课堂反馈
大于
图13-5
大
小
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