
液體和氣體都沒有一定的形狀,但是具有流動(dòng)性,因此,它們統(tǒng)稱為流體。
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了液體內(nèi)部的壓強(qiáng)及大氣壓強(qiáng),它們都是流體靜止時(shí)的壓強(qiáng),那么它們處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)又如何呢?
流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
1、液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
每秒流經(jīng)管子不同截面的液體體積相等。
橫截面積大的位置流速小,橫截面積小的位置流速大。
水流動(dòng)時(shí),水平管粗細(xì)不同,但流量是相同的,故三段水平管中水的流速是不同的,粗管中的水流速小,細(xì)管中的水流速大。水流動(dòng)時(shí),小豎管中水柱的高度不相同,根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式P=ρgh,也就是說各段水平管中水的壓強(qiáng)不相同,粗管中水的壓強(qiáng)大,細(xì)管中水的壓強(qiáng)小。
在液體中,流速較大的位置壓強(qiáng)較小,流速較小的位置壓強(qiáng)較大。
做下面三個(gè)實(shí)驗(yàn):使勁吹氣,猜想下硬幣、紙條、乒乓球會怎樣運(yùn)動(dòng)?同學(xué)試一試吧。
在上面的實(shí)驗(yàn)中,硬幣向上“跳”了起來、紙條向上“飄”了起來、乒乓球沒有落下去,在這些過程中,只有空氣與它接觸,是不是它們上下的壓強(qiáng)不一樣而使它們向上運(yùn)動(dòng)的呢?接下來我們繼續(xù)進(jìn)行觀察與實(shí)驗(yàn)。
通過以上實(shí)驗(yàn)可知:在氣體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
在流體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小,流速越小的位置壓強(qiáng)越大。
閱讀課本,說一說“弧圈球”和“香蕉球”形成的原理。
幾十噸重的飛機(jī)為什么能夠騰空而起?你觀察過飛機(jī)的機(jī)翼嗎?它的橫截面是什么形狀的?
為什么流水“吸引”乒乓球,噴水后乒乓球靠近?
向兩乒乓球之間噴水兩球靠近
當(dāng)列車駛過時(shí),列車周圍的空氣流速增大,壓強(qiáng)減小。此時(shí)如果人站在安全線以內(nèi),人身體前后有壓強(qiáng)差,因而有壓力差。這個(gè)壓力差會把人壓向列車,非常危險(xiǎn)。所以人必須站在安全線以外的區(qū)域候車。
這是因?yàn)閮纱叫屑彼傩旭倳r(shí),他們中間水流的速度會大于兩側(cè)水流的速度。根據(jù)我們剛才的結(jié)論:流速大的地方壓強(qiáng)小,所以兩側(cè)水的壓強(qiáng)大于中間水的壓強(qiáng),因而會有壓力差,會迫使兩艘船撞到一起。
乒乓球運(yùn)動(dòng)員或足球運(yùn)動(dòng)員可以讓球沿各種弧線運(yùn)動(dòng),只要讓球一邊旋轉(zhuǎn),一邊前進(jìn)就可以了。這是因?yàn)榍蛐D(zhuǎn)時(shí),在球的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與前進(jìn)方向相同的一側(cè),空氣相對于球的流速小;在另一側(cè)球的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與前進(jìn)方向相反,空氣的相對流速大。于是就產(chǎn)生一個(gè)從流速小的地方指向流速大的地方的側(cè)向力,使球的運(yùn)動(dòng)軌跡彎曲,形成所謂的弧圈球或香蕉球。
非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖
當(dāng)有風(fēng)吹過時(shí),圓形土堆處的空氣流動(dòng)速度比平口處快,壓強(qiáng)較小,地面上的風(fēng)就會在大氣壓的作用下從平口進(jìn)入犬鼠的洞穴沿圓形土堆口流出,從而給犬鼠帶來習(xí)習(xí)涼風(fēng)。
運(yùn)用氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
① 吹氣時(shí),氣體是怎樣流過物體的? ② 物體周圍的氣體壓強(qiáng)有什么特點(diǎn)?
唐代著名詩人杜甫的《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中寫道:“八月秋高風(fēng)怒號,卷我屋上三重茅。”說的是大風(fēng)掀走了茅屋的屋頂,你能解釋為什么風(fēng)大時(shí)能把屋頂掀走嗎?
如圖所示是一種水翼船,船體下安裝了水翼。當(dāng)船在高速航行時(shí),水面下的水翼會使船體整體抬高從而減小水對船體的阻力。則水翼安裝正確的是( ?。?。
春天是放風(fēng)箏的好季節(jié)。風(fēng)箏在空氣中飛行利用了下列什么原理( )。A.風(fēng)箏下方空氣流動(dòng)速度小,空氣壓強(qiáng)??;B.風(fēng)箏下方空氣流動(dòng)速度大,空氣壓強(qiáng)大;C.風(fēng)箏上方空氣流動(dòng)速度大,空氣壓強(qiáng)??;D.風(fēng)箏上方空氣流動(dòng)速度小,空氣壓強(qiáng)大
生活處處有物理,留心觀察皆學(xué)問。下列生活中的現(xiàn)象及其解釋正確的是( )。A.啄木鳥的嘴很尖細(xì),可以減小壓強(qiáng),從而鑿開樹干,捉到躲藏在深處的蟲子;B.打開高速行駛的大巴車車窗時(shí),窗簾往外飄,是因?yàn)檐囃饪諝饬魉俅螅瑝簭?qiáng)?。籆.水壩修建為上窄下寬是因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度增加而減??;D.珠穆朗瑪峰頂?shù)拇髿鈮簭?qiáng)比蘭州市地面的大氣壓強(qiáng)大
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你學(xué)到了什么?
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