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13．4气体压强与流速的关系在足球赛场上，常见队员起脚劲射，眼见球偏离球门而去，却又鬼使神差地转了个弯，飘然入门，这就是使球迷们如醉如痴、叹为观止的“香蕉球”．“香蕉球”因球的路径为弧形弯曲而得名．为什么球看似直射却又弯曲前进，它受到了什么魔力呢?智能提要问：本节内容的重点是什么？答：学习本节内容，应注意以下过程和方法：（1）通过观察，认识气体的压强跟流速有关的现象；（2）体验由气体压强差异产生的力．问：怎样用流速与压强的关系解释有关的现象？答：分析时首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢；流速快处压强小，压力也小，流速慢处压强大，压力也大；流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象．例如：在厨房做菜时，打开排风扇可将厨房内的油烟排出室外．分析时按以下步骤：（1）排气扇启动后向室外吹风，室内空气高速流向室外；（2）空气高速流动处压强小，周围油烟处压强大；（3）油烟在压强差作用下向排风扇中心处合拢，被排风扇吹出室外．问：飞机升力是怎样产生的？答：如图13-49所示为机翼的横截面，机翼上部隆起、下部平坦，机翼向右高速运动时，空气相对机翼向左高速运动．空气在机翼前沿A点处分成两部分，一部分从机翼上方经过，另一部分从机翼下方通过，经过机翼后这两部分空气在翼尾B点处会合．从上方流过的空气通过的路程长、速度大；从下方流过的空气通过的路程短、速度慢．于是空气对机翼上方的压强小，对下方的压强大，机翼上下表面所受压力差的方向竖直向上，这个压力差就叫“举力”，又叫飞机获得的“升力”．所以，飞机起飞前要在跑道上加速滑行一段距离，直升飞机起飞前螺旋桨要高速旋转一段时间，也是为了获得较大的升力升上高空．中考撷要本节内容是新教材新增的知识，在中考中的考试范围是：探究并知道流体压强与流速的关系，初步了解它在生产生活中的实际应用．充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念．智能归例BA图13-49气体压强与流速的关系飞机的升力应用题型一了解流体压强与流速的关系，会解释相关的现象例1为什么鹰能在空气中长时间的盘旋，而不掉下来？闯关点拨鹰和其他各种鸟的翅膀的形状，都和飞机的机翼有相同之处，就是形状不具有上下对称性，上部凸起，下部内凹．解鹰的翅膀上部凸起，下部内凹，当它在空气中飞行时，上方气流的速度大，对翅膀的压强小，下方的空气流速小，对翅膀的压强大，这样就使两个力的大小不相等，这两个压力之差，把鹰向上托，所以不会掉下来．例2如图13-50，把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间，向漏斗口吹气，会把乒乓球吹跑吗?实际正好相反，乒乓球会贴在漏斗上不掉下来，这是为什么?闯关点拨流体中流速越大的地方，压强越小，流速越小的地方，压强越大．答经过漏斗吹乒乓球时，乒乓球上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，乒乓球受到向上的力，所以会贴在漏斗上不下来．[变形题]乒乓球前进过程中，由于不同的旋转方向它会沿不同的径迹运动，运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，图13-51所示1、2、3三条径迹中（选填“1”、“2”或“3”）是上旋球（球沿逆时针方向旋转）的，是下旋球（球沿顺时针方向旋转）的，是不旋转的，简要说明你为什么认为上旋球应该沿着你选择的径迹运动.解上图中的1，2，3分别是上旋转，不旋转，和下旋转球的轨迹，由于球的转动，周围的空气也随之绕球转动，对于上旋球，由于球的旋转，球上方的空气随之向左运动，但同时，球向左运动，则空气相对于球向右运动，空气相对于球的两种运动作用相抵，球上方的气流速度比下方的小，所以上方压强大，相当于对球产生向下方的附加压强，因此，球受到向下的压力，沿弧线迅速下落.题型二流体压强与流速关系的实际应用例阅读下列材料，然后回答问题．草原犬鼠的空调系统图13-52（甲）是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的了望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？那样不是有两个了望台了吗？实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气中流动方向。吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。图13-50滑翔机也是利用这个原理．图13-51请回答下列问题：（1）在图13-52甲上标出洞穴中的空气流动的方向（2）试着运用上文提到的物理知识说明，乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车？（图13-52乙）解（1）如图13-53所示（2）运动火车周围的空气速度大，压强小，乘客靠近运动的火车易发生事故，所以必须站在安全线以外的位置中考典题精析考题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13-54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。请解释其中道理。（安徽省芜湖市2004年中考题）闯关点拨对流体现象，注意分析物体形状，分析流速快慢（凸部流速快，窄处流速快），得到压力差的方向．解根据题意介绍，“气流偏导器”的横截面如图所示．当空气高速从左向右经过“气流偏导器”时，它的下方气流速度比上方大．根据“流速越大，压强越小”，流过“气流偏导器”的空气产生向下的压力差．这样汽车就会受到向下的压力，车轮对地面的压力增大，能更好地抓紧地面．否则高速行驶时，车有一种“飘”的感觉．答由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气流速较慢，压强较大；而流过下方的空气速度较快，压强较小。这样，偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力，从而使车对地面的压力增大，摩擦力随之增大，提高了车轮的着地性能。智能训练基础知识训练图13-52图13-53图13-54气流偏导器1．如图13-55所示两船近距离并排行驶时将会，这是因为两船内侧水的流速于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强于外侧水的压强的原因（选填“大”、“小”或“等”）。（题型一）2．打开自来水龙头，使自来水流过如图13-56所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是处，压强较小的是处（选填“A”“B”或“C”）。（题型一）3．如图13-57所示，是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强容器里液面上方的空气压强，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。（题型二）4．在较光滑的水平桌面上，放两只乒乓球，两球之间间隔1cm,用一根细管向两管之间吹气，发现两球会，这是由于吹气时两球之间的气流速度较，压强较的缘故。（题型一）5．想象一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则不会出现的情况是（）（题型一）A．飞机翅膀的截面形状应该反过来B．两艘并列同向行驶的船只不会相撞C．地铁、火车站的站台安全线不必设置D．喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来6．春天是放风筝的好季节。风筝在空气中飞行利用了下列什么原理（）（题型一）A．风筝下方空气流动速度小，空气压强小B．风筝下方空气流动速度大，空气压强大C．风筝上方空气流动速度大，空气压强小D．风筝上方空气流动速度小，空气压强大7．如图12-55所示，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（）（题型一）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”紧贴桌面不动综合提高训练图13-55图13-56图13-57图13-581．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13-59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________。（题型一）2．分析以下实验并做出判断：对着自然下垂的两张作业纸的中间向下吹气（如图13-60所示），将会看到两张纸．（题型二）3．用细线吊起一个空的塑料饮料瓶，使它绕对称轴旋转，转动的塑料瓶带动周围的空气绕它旋转。如果这时用电扇向它吹风，由于瓶的转动，它的两侧的风速将不一样，如图13-61所示，根据流体流速与压强的大小的关系，判断旋转的饮料瓶应向哪个方向移动，试在图中用笔画出移动示意图。（题型二）4．别莱利曼著的《趣味物理学》记述了这样一件事情：1912年秋天，远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行，同时在离它100米远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地航行。当两艘船到了如图13-62所示的位置时，发生了一起意外的事情：小船好像是服从着一种不可见的力量，竟扭转船头朝着大船，并且不服从舵手操纵，几乎笔直地向大船冲来。“豪克”的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因。（题型二）5．阅读下列材料，然后回答问题.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体.当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？小明同学将图13-63所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同.从图中可以看出在A．B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大.可见流体的压强与流速之间有着一定的关系.接着，小明又自制了一个飞机翼模型（如图13-64），将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系.图13-62图13-59图13-60图13-61ABAB图13-63（1）由图13-63所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？答：_________________________________________；（2）在图13-64所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？答：_________________________________________；（3）下列四种情形中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释？A．乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉B．将氢气球放手后，它会漂向空中C．直升飞机能够停在空中一定高度处D．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进答：（）（题型二）13．4基础知识训练1.相撞大于大于2.BB3.小于4.相靠近大小5．C6．C7．D综合提高训练1．8竖直向上2．向中间合拢3．电风扇风向由左向右，塑料瓶自身上方的转动方向与风速同方向，附近气流速度较低，此处压强较小；塑料瓶下方，瓶的转动方向与风速方向反方向，附近气流速度较快，此处压强较大，因此塑料瓶将向上偏转。4．两船同方向行驶，船体内侧水流速大于船体外侧水流速度，船体外侧压强小于船体内部压强，船被水挤压相互靠近，容易发生碰撞危害。5．（1）流速大(小)的地方，压强小(大)（2）托盘测力计的示数会减小（3）AD图13-64