中國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919于2017年首次試飛成功,2022年12月9日首架C919交付航司,據(jù)了解,C919的空載質(zhì)量為45.7噸。
手持一張紙條,由于紙條會(huì)受到重力的作用,會(huì)自然下垂。如果在紙條上方朝水平方向吹氣,你認(rèn)為紙條會(huì)如何運(yùn)動(dòng)?為什么?
在吹紙條的時(shí)候我們發(fā)現(xiàn),朝水平方向吹氣,紙條會(huì)向上運(yùn)動(dòng);一旦停止吹氣,紙條就會(huì)下垂。
紙條向上運(yùn)動(dòng),說(shuō)明吹氣后其上、下表面的受力情況發(fā)生了變化。吹氣前、后紙條下方的氣壓變化應(yīng)該不大,紙條向上運(yùn)動(dòng),說(shuō)明上方氣壓變小。
空氣流動(dòng)起來(lái)的壓強(qiáng)比靜止時(shí)的壓強(qiáng)小,氣體的壓強(qiáng)是不是跟其流速有關(guān)?
定義:物理學(xué)把具有流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。
前面學(xué)過(guò)的液體內(nèi)部壓強(qiáng)和大氣壓都是流體靜止時(shí)的壓強(qiáng)。
如圖所示,手握兩張紙,讓紙自然下垂。在兩張紙的中間向下吹氣,這兩張紙會(huì)怎樣運(yùn)動(dòng)?
現(xiàn)象:向中間吹氣時(shí),兩張紙向中間靠攏。
分析:吹氣時(shí),兩張紙外部的大氣壓力沒(méi)有發(fā)生較大的變化,兩張紙向中間靠攏,說(shuō)明中間的氣體向外的壓力變小了。紙張兩側(cè)的面積一樣,壓力小,說(shuō)明壓強(qiáng)也小。
結(jié)論:空氣流動(dòng)時(shí)的壓強(qiáng)比靜止時(shí)小。
更多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。
向兩小船中間沖水,小船向中間靠攏
火車(chē)站、地鐵站站臺(tái)旁的安全線
龍卷風(fēng)將物體卷向半空。
上百噸的飛機(jī)為什么能夠在空中飛行?其中一個(gè)重要的因素就是機(jī)翼的形狀。
機(jī)翼使飛機(jī)在水平飛行時(shí)能獲得向上的升力。
借助左圖,我們可以看到機(jī)翼橫截面的大致形狀,其上表面彎曲,下表面比較平。
原理:飛機(jī)前進(jìn)時(shí),機(jī)翼與周?chē)目諝獍l(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于氣流迎面流過(guò)機(jī)翼。氣流被機(jī)翼分成上、下兩部分,由于機(jī)翼橫截面的形狀上、下不對(duì)稱,機(jī)翼上方的氣流速度較大,對(duì)機(jī)翼上表面壓強(qiáng)較??;下方氣流的速度較小,對(duì)機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)較大。這樣,機(jī)翼上、下表面就存在著壓強(qiáng)差,因而有壓力差,產(chǎn)生了升力。
此外,飛機(jī)的飛行姿態(tài)等也會(huì)影響升力的大小。
當(dāng)飛機(jī)前進(jìn)的速度越大,這個(gè)壓強(qiáng)差,即升力也就越大。所以飛機(jī)起飛時(shí)必須高速前行,這樣就可以讓飛機(jī)升上天空。
用傳感器研究氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系
水翼船是怎么快速航行的?
水翼提供的升力會(huì)把船身抬離水面從而大大減少水的阻力來(lái)增加航行速度。
1. 如圖所示,在倒置的漏斗里放一個(gè)乒乓球,從漏斗口用力向下吹氣并將手指移開(kāi),乒乓球不會(huì)下落。下列現(xiàn)象的科學(xué)道理與上述現(xiàn)象相同的是( ?。〢.用吸管把飲料吸進(jìn)嘴里B.大風(fēng)把茅草屋頂掀翻C.抽水機(jī)把水從低處抽往高處D.壁虎緊貼墻面向上爬行
2. 以下所示事例中,不能作為支持證據(jù)驗(yàn)證“流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的是( ?。〢.中間噴水,紙船相互靠攏B.水平吹氣,水從玻璃管上端噴出C.飛機(jī)機(jī)翼做成圖示形狀D.用吸管將飲料吸入口中
3. 風(fēng)洞是一種檢測(cè)飛行器性能的設(shè)施。如圖,將飛行器固定在風(fēng)洞中,通過(guò)人工產(chǎn)生并控制氣流,模擬飛行器飛行時(shí)周?chē)鷼怏w的流動(dòng)。檢測(cè)時(shí),飛行器相對(duì)氣流是    的,其上方氣體流速大,壓強(qiáng)    ,從而獲得向上的升力。

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第5節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

版本: 人教版(2024)

年級(jí): 八年級(jí)下冊(cè)(2024)

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