内容正文:
第九章 压强
第5节 流体压强与流速的关系
新旧衔接
手持一张纸条,纸条由于受到重力的作用,会自然下垂。如果在纸条上方朝水平方向吹气,你认为纸条会如何运动?动手做一做并从力的角度进行分析。
解:纸条向上运动。在纸条上方朝水平方向吹气时,使得纸条上方的空气流速变大,压强变小,纸条上方受到的压力小于下方受到的压力,形成向上的压力差。
预学检验
预学新知
1. 什么是流体?举例说明。
__________________________________________________________________________________________________。
2. 在气体和液体中,流速越大的位置,压强越________;流速越小的位置,压强越________。
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。比如:空气、水
小
大
预学检验
3. 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,它对机翼上表面的压强较________;下方气流通过的路程较短,速度较________,它对机翼下表面的压强________。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
小
小
较大
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课堂任务1 流体
1. 流体:物理学中把具有________性的________和________统称为流体。
2. 流体压强:流体________时产生的压强叫作流体压强。
流动
液体
气体
流动
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课堂任务2 流体压强和流速的关系
如图所示,用手握着两张纸,让纸自然下垂。如果在两张纸中间向下吹气,两张纸之间的空气流速变大,压强________,而吹气前、后两张纸外侧的大气压________,因而两张纸分别在两侧压力差的作用下向中间靠拢。
变小
不变
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例1 小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,
用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力
吹气,并将手指移开,如图所示。下列分析
正确的是( )
A. 乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
B. 乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
C. 乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
D. 乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
B
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课堂任务3 飞机的升力
如图所示,机翼横截面的形状为上方弯曲,下方近似于直线。上方的空气流速________下方的空气流速,于是上方所受空气的压强________下方所受的压强,这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
大于
小于
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例2 你是否有过这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,竖直方向伞面可能被“吸”,发生形变。下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A. 伞面被向下“吸”
B. 伞上方的空气流速大于下方
C. 伞上方的空气流速等于下方
D. 伞上方的空气流速小于下方
B
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课堂任务4 流体压强的应用
1. 喷雾器
把一根长约10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,将另一根吸管B的管口贴靠在管A的上端,往管B中轻轻吹气,会看到管A中液面上升,这是因为管A上方空气流速________,使管A上方压强________而造成的结果。
增大
减小
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2. 草原犬鼠是草原上常见的小动物,它的洞有多个洞口,有的洞口较平整,有的洞口由圆锥形土堆围成,如图所示。当风吹过时,平整洞口处的空气流速________,压强________,有土堆的洞口处空气流速________,压强________,这样的压强差会使洞内
空气流动,从而改善通风情况。
小
大
大
小
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3. 安全线
乘地铁、高铁要站在1 m安全线外,是为了防止因列车开动时,安全线内空气流速________,压强________,容易造成事故。
大
小
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例3 以下选项中,没有利用“流体压强与流速的关系”的是( )
A. 图甲,赛车尾部安装气流偏导器
B. 图乙,气垫船船体脱离水面行驶
C. 图丙,飞机的机翼设计成流线型
D. 图丁,高铁站站台上划定安全线
B
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