内容正文:
1.知道什么是流体;
2.理解流体的压强与流速的关系;
3.利用流体压强与流速关系解释生活中的现象;
4.了解飞机的升力是怎样产生。
考点01:流体压强与流速的关系
考点02:飞机的升力
考点03:实验 研究气体流速与压强的关系
知识点01:流体压强与流速关系
1.流体
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.实验探究:流体压强与流速的关系
提出问题
当流体流动时,流体压强的大小跟流体不流动时有什么不同?
猜想与假设
流体压强与流速可能无关,也可能流速越大压强越小,还可能流速越大压强越大
进行实验
在硬币上方沿水平方向吹气,硬币会向上跳起,并随着气流向前运动,飞跃障碍物
在两张纸之间向下吹气,观察到两张纸向中间靠拢
纸条一端贴近下嘴唇,用力向前方吹气,观察到纸条飘起
在水平放置的两根筷子之间放上两个乒乓球,通过塑料管像两球中间吹气,观察到乒乓球向中间靠拢
将两只小纸船放入水盆中,用针管向两船之间冲水,观察到两只小船向中间靠拢
在倒置的漏斗里放一个乒乓球,并用手指托住,然后从漏管用力向下吹气,将手指移开,发现乒乓球掉不下来
实验结论
在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大
3.生活中跟流体压强与流速关系相关的现象
事例
图解
分析
“香蕉球”
足球在飞行时快速旋转,旋转带动球面附近的空气一起流动,在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧,形成相对低压区,另一侧形成相对高压区,足球在两侧压力差的作用下发生偏转,沿弧线前进
气流喷壶
水平管中的空气流速大,导致竖直细管最上端管口处压强减小,水在大气压的作用下上升并进入水平出水管,随气流喷出
站台安全线
列车进站时,带动附近的空气流速加快,在列车周围形成低压区,如果人离列车太近,就会被外侧较大的气压“推向”列车
风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外
风刮过时,室外空气流速加快,压强减小,而室内空气流速很慢,压强较大,窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外
★方法技巧判断流体流速大小的技巧
自然流体,如流动的空气(风)、流动的水,一般是在较宽阔的地方流速小,在较窄的地方流速大;运动的物体引起空气和液体流动时,运动物体周围的流体流速大,其余地方的流体流速小。
知识点02:飞机的升力
1.飞机机翼的形状
如图所示,可以看到机翼截面的大致形状,其上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。
2.升力产生的原因
飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流通过的路程较短,速度较小,对机翼下表面的压强较大。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1,机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2,因为机翼上、下表面存在压强差,这样就产生了向上的压力差,即飞机的升力(F=F2-F1)。
考点01:流体压强与流速的关系
【典例精讲】(2023春•宜兴市月考)下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了减小压强
C.丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升
D.丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会上升
【思路点拨】(1)由于大气有压强,我们才能利用细管将饮料吸到嘴里;
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(3)大气压与海拔高度有关,海拔越高气压越低。
(4)流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【规范解答】解:A、用力一吸,把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,用力才能把饮料吸入口中,不能改变大气压强,故A错误;
B、飞镖箭头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C、拿自制气压计下楼,细管内水柱会下降,因为楼下的气压高,导致水柱降低,故C错误;
D、往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到外界大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升,故D正确。
故选:D。
【考点剖析】本题考查了与压强相关的物理知识,难度不大,将物理知识应用与实际生活相互关联,实现了理论与实际结合,是一道好题。
【变式训练1-1】(2023春•高新区校级月考)如图甲所示是小华同学自制的气压计,下列说法错误的是( )
A.甲图的自制气压计制作时,需注意瓶口密闭,瓶内的气压大于外界的大气压
B.把甲图自制气压计从一楼带到五楼,看到玻璃管内水柱的高度将减小
C.图乙将瓶内装满水,塞紧塞子,用