第四节气体压强与流速的关系

第四节气体压强与流速的关系七河初中九年级物理组知识与技能1、了解气体的压强与流速的关系2、了解飞机的升力是怎样产生的3、了解生活中跟气体的压强与流速相关的现象一、流速与压强的关系1、两个实验（吹乒乓球、硬币跳栏）如图所示，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，观察什么现象？（乒乓球粘在漏斗上不掉）2、分析：哪些地方空气流速快？哪些地方空气流速慢？流体压强与流速有关系，哪个地方气体压强大？哪个地方气体压强小？3、结论：上面的实验由于乒乓球上面空气流速快压强小，下面空气流速慢压强大，从而产生一种升力。升力的大小：F升力=P大×S－P小×S=P压强差×S，升力的方向：垂直受力面指向压强小的地方。试画出上面图中乒乓球受力示意图4、应用：①有一平房，房顶楼板的面积100㎡，一次刮大风，室内可认为是一个标准大气压，而室外由于有风的原因，空气流速快，气压降为0.8个大气压。问：升力的方向。升力多大？②下列第一幅图是风吹向沙堆；第二幅图是正在工作的电冰箱；第三幅图是教室外正在刮风；第四幅图是导气管向两乒乓球之间吹气；试画出沙丘、冰箱上门C、教室门、乒乓球B受到的升力示意图。二、飞机为产生升力机翼形状的设计分析产生升力的实质：造成空气在相同的时间走的路程不一样，上面凸起的部分空气流过过程中运行的路程长，上方空气流速快，空气压强小，下面空气流速慢，压强大，从而产生向上的升力。图中箭头表示空气流动方向，试画出机翼受力示意图。三、基础知识训练：1、沙漠中有一个沙丘，当水平方向的风不断吹过沙丘时，沙丘会慢慢：A、向左移动;B、向右移动;C、仍停原处;D、无法确定.2、将A、B两纸片的上端提起，让纸片自由下垂，当向纸片中间用力吹气时，会发生的现象是：A、两纸片会向两边分开；B、两纸片会向中间靠拢；C、A纸片不动，B纸片向外飘开；D、B纸片不动，A纸片向外飘开。3、将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上，形成一座“拱桥”，当你对着“拱桥”使劲吹气时，你会发现:A.“纸桥”被吹开较长的距离;B.“纸桥”被吹开较短的距离;C.“纸桥”被吹得上下跳动几下;D.“纸桥”紧贴桌面不动.4、在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球：A.相互靠近；B.相互远离；C.静止不动；D.向同一方向运动。5、如图所示的四种飞行器，在飞行时利用流体压强与流速关系获得升力的是：A．热气球B．飞艇C．飞机D．火箭6、如图所示，一把太阳伞固定在地面上，一阵大风吹来，伞面被“吸”，严重变形。下列有关这一现象及其解释，正确的是A．伞面被向下“吸’’，伞上方的空气流速大于下方B．伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方C．伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方D．伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速小于下方7、据报道，我国已制造出“世界上快的高速列车(图)，运行速度可达380km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些.为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生，站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近A．气流速度更大、压强更小B．气流速度更大、压强更大C．气流速度更小、压强更大D．气流速度更小、压强更小8、龙卷风的实质是高速旋转的气流，它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中（如图所示），龙卷风能“吸”起物体的主要原因是（）A．龙卷风内部的气压远小于外部的大气压B．龙卷风增大了空气对物体的浮力C．龙卷风使物体受到的重力变小了D．龙卷风产生了强大的静电，将物体吸上天空ABC风向门9、如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图。它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，吹过平坦洞口B时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是:A.风总是A口吹入，B口吹出;B.风总是B口吹入，A口吹出;C.风总是A、B口同时吹入;D.风有时从A口吹入，有时从B口吹入.10、据报道，在成都红砖桥附近的铁路桥道口，一名小女孩在火车疾驶而来时，为躲避火车，便躲在距离铁轨很近的石坎上，并低头捂住耳朵，谁知强大的气流将女孩的长发卷起，将其拖入车底，女孩当场死亡。造成这一事故的原因是火车驶近时，靠近火车的地方空气流速，气体压强，气体压力差就会将人推向火车，引起事故。因此，在火车站或地铁站的站台上，人必须站在安全线以外的位置等车。11、探究流体的压强与流速的关系：如右图所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中问用力吹气；你观察到的现象是____________；你通过本实验可以得出的初步结论是：_____。右图是小丽家购买的一辆小轿车，她发现轿车的外形类似于飞机的机翼，则轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速_________车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强__车子下方气体的压强，从而使得轿车对地面的压力________车的重力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)12、把长10cm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，往B管中吹气，如图所示，你看到的现象是______________。你判断的依据是_______。13、长江三峡水利枢纽是多目标开发的综合利用工程，具有防洪、发电、航运三大主要效益。2003年6月，三峡工程提前实现预期蓄水目标，展现出了“高峡出平湖”的壮丽景象；2006年5月20日，三峡大坝全线到顶，据介绍，今年汛后，库区蓄水深度将达到156m，可拥有1.1×1010m3的防洪库容，长江防洪能力将提高到百年一遇。根据上述材料，请你回答以下几个问题：（1）其船闸的工作原理是（2）水从大坝洞口飞速流下时并未马上散开，其原因是。（3）库区蓄水深度达到156m时，水对库底的压强是多少？（取g=10N／kg）四、提高练习1、现有一架总质量为m的喷气式飞机，已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比，即f=kv2(式中k为已知量).若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计.(1)该飞机在空中沿水平方向飞行时，飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的.若以机翼为参照物，则机翼上表面附近气流的速度________机翼下表面附近气流的速度.(2)在该飞机沿水平直线匀速飞行时，它上、下表面所受到的压力差为_________.2、有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），这主要是为了让跑车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面。请解释其中的道理。3、有一天，小强无意将家里给花草喷水的喷水器拆开，发现其结构如图所示，弄清了喷水器的结构后，小强纳闷了：贮水罐中的水并没有受到活塞的推力，却能在活塞的推动下从喷嘴喷出。请你给小强解释一下其中的原因。4、将如图所示的装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可以看到ａ管中的液面比ｂ管中的液面______，这说明Ａ处压强比Ｂ处的压强________，而Ｂ处的横截面积小，水的流速显然比Ａ处的______，由此可知：流体在流速大的地方压强_______，在流速小的地方压强_________．5、探究气体压强与流速关系的实验装置如图甲所示，其中两端开口的U形管中有适量的水，U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。小华用电吹风机向玻璃管中吹风，风速为v1时，U形管内水面高度差如图乙所示；改变风速为v2后，U形管内水面高度差如图19丙所示。比较乙、丙两图中U形管内水面高度差，可知风速v1______v2。（填“＞”、“＜”或“＝”）6、在科学晚会上，小亮用一根胶管表演了一个有趣的节目。如图3所示，他一只手握住管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来。产生这一现象的物理原理是。7、小明同学学习了“力”有关知识后，决定探究“风”对纸片作用力的大小。他用电吹风、测力计、迎风面积相同但迎风面形状不同的纸片做了如图（a）、（b）、（c）、（d）所示的实验。其中，图（a）、（b）、（c）三次实验时电吹风的风速相同，图（d）实验时电吹风的风速比前三次实验时的风速大。请根据实验现象及相关条件，归纳得出初步结论。（1）比较（a）、（d）两图可知：_______________________________________；（2）比较（a）、（b）、（c）三图可知：__________________________________________。8、在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上（如图6所示）。无风时，托盘测力计示数为15N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，飞机受到的该力大小为________N，方向________