6流体压强与流速关系2016
流体流速与压强大小的关系
• A.龙卷风内部的压强远小于外部的压强 • 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 • D.迷信说法中的“龙’把物体“抓”到空中
• 4.刮大风的天气,我们在上学的路上如果迎 风走路或骑车,一阵大风刮来时,我们无法 用嘴或鼻子吸进空气,但可以向外吐气,当 一阵风过去又恢复了正常呼吸,其原因是 ( B)
喷头
水龙头 水管
热水盆
课堂练习
相信大家都有过这样的经历:步行在雨 中,我们会打一把伞.一阵大风吹来, 雨伞会被向上吸起来.这是为什么呢? 你能不能用今天所学的知识解释这个现 象呢?
草原犬鼠洞穴的空调系统
AB
A 吹过平坦表面的风运动速度小,压强大
B
吹过隆起表面的风流速大,压强小
因为隆起的土堆处空气的流速比较快,压强就比较小,
赛
车
尾
上方压强大于下方
翼
板
有
给车身较大压力
增加了稳定性
何
妙
用
加大了与地面摩 擦
增 大 了 动力
?
液体中,流速越大的位置,压强越小
农村用的一种简易 的热水器,把热水盆放 在地上,用一根竖直的 管子连在自来水管上, 打开水龙头,热水便自 动上来和冷水混合,从 喷头出来的是混合后的 温水。你知道其中的道 理吗?
水翼船和其他船舶不同之处,是在船的底部装了 两幅类似于飞机机翼的水翼,船舶航行时,水流经过 水翼上方的流速大,压强小,水经过水翼下方的流速 小,压强大,从而产生了向上的压力差,有了向上的 升力,把船体向上托起,使船体与水的接触面积减小, 减小了水对船体的阻力,进一步提高了船速。
(4)气流偏导器
象“装反了的机翼”
流体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系学习要点1.知道流体具有流动性.2.了解流体流动时压强的特点:在流体稳定流动的过程中,流速较大的位置,流体的侧压强较小;流速较小的位置,流体的侧压强较大.3.了解机翼升力产生的原因.4.能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象.较大.3.了解机翼升力产生的原因.4.能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象.重点讲解1.流体的流速和管的横截面积的关系如上图所示,当液体稳定流过粗细不均匀的管子时,因为没有液体从管壁流入和流出(液体具有不可压缩性),所以在相等的时间内流经每一横截面的液体的体积一定相等.设是液体流经横截面的速度,是液体流经横截面的速度.则在单位时间内流经的液体的体积等于,流经液体的体积等于.所以有:.或写成:.即在同一根管子中,对于不可压缩的液体来说,流经管内任何一个截面的速度与截面积的大小成反比.即液体在管内稳定流动时,管子细的地方流速大,粗的地方流速小.2.流体的压强和流速的关系如上图所示,取—根粗细不均匀的管子,并且在粗细不同的地方各接上几根上端开口的竖直细管.当液体稳定流过时,会看到流体在各竖直管中上升的高度是不同的.管子细的地方上升的高度比较低,管子粗的地方上升的高度比较高.竖直细管下面的压强,等于细管中液体的压强与液面上的大气压强之和.竖直管里的液柱高,表示这个细管下面的压强大;液柱低,表示这个细管下面的压强小.因此可以得出结论:液体在管中稳定流动时,管子粗的部分压强大,管子细的部分压强小.参看以下动画:当气体在管中流动时,也可以得出同样的结论.如图所示,管子的粗部和细部连接着一根细管,细管中有液体.当管中的气体不流动时,细管两边的液面是相平的.若使气体在管中作稳定流动,则发现接在粗部细管中的液面下降,接在细部细管中的液面上升.这表示粗部气体的压强大,细部气体的压强小.由以上讨论可得出如下结论:流体在管中稳定流动时,在管子细的地方,流速大,压强小;在管子粗的地方,流速小,压强大.3.机翼的升力产生的原因:飞机飞行时,机翼上下方空气流动的快慢不同,机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因.飞机飞行时,机翼的形状决定了机翼上下表面流动的空气流速是不同的.机翼横截面的形状一般上方弯曲,下方近似于直线,(严格地说机翼表面呈流线型).飞机飞行时,空气跟飞机做相对运动.由于上方的空气要比下方空气行走较长的距离,机翼上方的空气流动比下方要快,压强变小;与其相对,机翼下方的空气流动较慢,压强较大,致使机翼上面比下面气流速度快.结果上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小,这一压强差就是使飞机获得竖直向上的升力的原因.参看以下动画:典型例题例1在一条河的两个宽窄不同的地方,如果水流的速度相同.那么这两处水的深度有什么不同?分析与解答:根据流体的流速与管(这里是河流)的横截面积的关系,既然水在宽窄不同的两处流速相同,那么水在两处的横截面积也应该相等.所以宽处的水浅些,而窄处的水深些.注意:水流的横截面积不仅与河的宽窄有关,还和水的深度有关系.例2桌面上放着两只乒乓球,相距约1cm,如果用细口玻璃管向两球之间吹气.会发生什么现象?错解:向两只乒乓球之间吹气,因为乒乓球很轻,所以会看到乒乓球向两边滚动而离得越来越远.警示:用细口玻璃管向两只乒乓球之间吹气,吹出的气流速度很大,根据流体的压强和流速的关系可知,流速越大,压强越小.因此两乒乓球之间气体的压强减小。
流体压强与流速的关系-课件
现象:乒乓球互相靠拢
吹气:内侧流速变大,外侧流速不变
靠拢: 外侧往里压的力大于内侧往 外压的力,而外侧的力不变, 则内侧的力变小。
吹 气
结论: 气体在流速大的地方压强小,
流速小的地方压强大
现象: 两张纸互相靠拢 现象: 纸条会向上飘
结论:
气体在流速大的地 方压强小,流速小
的地方压强大
流速快 气压小
物理学中把没有一 定形状、且很容易 流动的液体和气体 统称为流体。如: 空气、水
诗人杜甫在《茅屋为秋风所 破歌》中写到:“八月秋高 风怒号,卷我屋上三重 茅。 ”
“球不掉下”之推理、猜想 气液 体体
球上方流速快
球下方流速慢
科学探究:流体压强与流速的关系 提出问题:流体压强是否与流速有关?
流速慢
压强大
A
流速快
压强小
Bห้องสมุดไป่ตู้
“香蕉球”为什么会拐弯?
贝克汉姆
球绕过了“人墙”,眼看要偏离球门飞出, 却又沿弧线拐过弯来直入球门。
旋
生活中跟流体的压强相关的现象: (1)窗外有风吹过,窗帘向窗外 飘; (2)汽车开过后,路面上方尘土 飞扬; (3)踢足球时的“香蕉球”; (4)打乒乓球时发出的“旋转球”
(2)流速快处压强小,压力也小,流 速慢处压强大,压力也大;
(3)流体受压力差作用而产生各种表 现形式和现象。
逆向思维
气流偏导器
非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图:洞穴有两 个出口,一个是平的,另一个则是隆起的土堆。 这是为什么呢?
你能说出空气的流动方向吗?
-----草原犬鼠的空调系统
这是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图犬鼠的洞穴 有两个出口,一个是平的,另一个则是隆起的土堆。这 是为什么呢? 你能说出空气的流动方向吗?
压强与流体的流速
压强与流体的流速压强与流体的流速密切相关。
在流体力学中,我们经常遇到与流体的流速和压强变化有关的问题。
本文将从基本概念出发,介绍压强与流体流速之间的关系,并阐述其中的物理原理。
同时,还将探讨一些与压强和流速相关的实际应用。
一、压强的概念压强是指单位面积上所受的力的大小。
在流体中,压强可以通过将流体分割成微小的面元,并计算每个面元上所受力的大小来定义。
通常情况下,压强可以用公式 P = F/A 来表示,其中 P 表示压强,F 表示作用在流体上的力,A 表示力作用的面积。
二、流体的流速流体的流速是指单位时间内流体通过某个截面的体积。
在实际应用中,常用的流速单位是立方米每秒。
流体的流速与横截面积和流体通过截面的体积之间存在直接关系。
如果截面积较小,流体通过截面的体积将较小,流速将相应增加。
三、压强与流速之间的关系压强与流速之间存在一定的关系。
根据连续性方程,流体通过不同截面的流速和截面积之积保持不变。
即 A1v1 = A2v2,其中 A1 为截面1的面积,v1 为截面1处的流速,A2 为截面2的面积,v2 为截面2处的流速。
这一定律反映了流体在流动过程中的连续性。
根据连续性方程,当流速增加时,如果流道截面积没有改变,那么在截面上所受的力也会增加。
这就是为什么当水管中的水流速增加时,我们能够感受到水压增加的原因。
反之,当流速减小时,所受的压力也会相应减小。
四、实际应用压强与流速的关系在实际生活中得到了广泛的应用。
以下是一些例子:1. 喷射式发动机:喷气式发动机通过高速喷射燃料和空气产生推力。
在喷射过程中,气体通过燃烧室,高速流出。
由于喷口的截面积较小,气体流速加大,从而使喷气式发动机产生大的推力。
2. 水枪:水枪通过增大水流速度来增加射程和冲击力。
当我们调节水枪喷嘴的开口较小时,水流速度增加,从而增加了水柱的压强和冲击力。
3. 水力发电站:水力发电站利用水的流速和水头来产生电能。
水从高处流下,经过涡轮叶片的旋转,驱动发电机工作。
流体压强与流速的关系-17页精选文档
小的位置流速大.如轮船不能并排航行. 4.分析流体现象的方法:先弄清流速关系,再分析压强关系,
最后得出可能发生的现象.
Thank you
号,卷我屋上三重茅。”请你从物理学的角度分析这两 句诗所描写的物理现象。
分析:
风怒号
空气流动很快
卷我屋上三重茅
茅草都向上运动而飞走
答:这是因为刮大风时,茅草上面的空气流动快,
茅草的下面的空气基本是静止的。
根据流体中,流速大的地方压强小的原理,
茅草上面的空气压强压力小,而下面的压强压力 大,对茅草产生了向上的升力使它飞走了。
相 对 运 动
慢相 对 运 动
守门员
球门 人墙
快
发球点
答: 由于气体的流速越大,压强越小。罚 “香蕉球”的时候,足球一边向前飞行一边 不断地旋转,两侧空气的流动速度不一样, 它们对足球所产生的压强也不一样,于是, 足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速 大的一侧转弯了。
4. 杜甫在《茅屋为秋风所破歌》写道: “八月秋高风怒
流体压强与流速的关系
1、流体
液体和气体都具有流动性,统称为流体。
2、流体压强
流体流动时的压强称作流体压强。
一 小游戏:
吹硬币比赛
[问题] 是什么力使硬币跳起来呢?
[分析]
空气流动
硬币向上飞的时候只有空气和 它接触,桌面不可能对它产生 作用了,是不是硬币上下的压 强不同使它向上运动?
硬币上面的压强小,下面的压强大。
飞机机翼上面气流的速度大,气体的压强小;下面 的气流速度小,气体的压强大。因此在上下表面 产生了压强差,这就是向上的升力。
四 实例分析
流体流速和压强的理论解释
流体流速和压强的理论解释流体力学是物理学中的一个分支,研究液体和气体在力的作用下的运动规律。
在流体力学中,流体流速和压强是两个基本概念,它们之间存在着紧密的关系。
本文将从理论角度对流体流速和压强进行解释。
一、流体流速的理论解释流体流速是指流体单位时间内通过某一截面的体积,它可以用速度来描述。
速度是流体流动的基本特征之一,它与流体的流量有直接的关系。
根据流体力学的基本定律,流速与流量之间的关系可以通过流量公式来描述。
流量公式可以表示为:Q = Av,其中Q表示流体通过某一截面的流量,A表示截面的面积,v表示流体的流速。
从公式中可以看出,流速与流量成正比。
当流速增大时,流量也相应增大。
这是因为在单位时间内,流体通过的体积增加了。
反之,当流速减小时,流量也相应减小。
流速的大小与流体的性质有关,同时也与流体所受到的力的大小有关。
例如,当流体受到较大的压力作用时,流速往往较大;当流体受到较小的压力作用时,流速往往较小。
因此,流速还可以用来反映流体所受到的压力大小。
二、压强的理论解释压强是指单位面积上所受到的力的大小,它是描述流体压缩性的一个重要参数。
在流体力学中,压强与流体所受到的压力有直接的关系。
根据流体力学的基本定律,压强可以通过压力公式来计算。
压力公式可以表示为:P = F/A,其中P表示压强,F表示所受到的力,A表示作用力的面积。
从公式中可以看出,压强与力的大小成正比,与面积的大小成反比。
当力增大时,压强也相应增大;当面积增大时,压强相应减小。
压强的大小与流体的性质有关,同时也与流体所受到的力的大小有关。
例如,当力较大时,单位面积上受到的压力也较大;当力较小时,单位面积上受到的压力也较小。
三、流速与压强的关系根据上述的流速和压强的理论解释,可以看出它们之间存在着密切的关系。
流速和压强在某种程度上是相互影响、相互制约的。
当流速增大时,流体通过某一截面的体积增加,流体所受到的作用力也相应增大,从而压强也增大。
流体压强与流速的关系(5)
一次海难
1912年秋天,远洋 航轮“奥林匹克” 号与较小的铁甲巡 洋舰同向航行,但 是当二船平行的时 候,突然小船竟然 扭头几乎笔直地向 大船冲来,结果小 船把“奥林匹克” 的船舷撞了一个大
“什简 吸么易 ”能淋 上把浴 去热器
水为
神奇的"香蕉球"
如果你经常观看足球比赛的话,
一定见过罚前场直接任意球。
这时候,通常是防守方五六个
球员在球门前组成一道"人墙",
挡住进球线。进攻方的主罚队
员,起脚一记劲射,球绕过了"
人墙",眼看要偏离球门飞出,
却又沿弧线拐过弯来直入球门,
让守门员措手不及,眼睁睁地 看着球进了大门。这就是颇为
怎样才能踢
神奇的"香蕉球"。
出香蕉球呢?
崇高的理想就象生长在高山上的鲜花。如果要搞下它,勤奋才能是攀登的绳索。 站在巨人的肩上是为了超过巨人。 家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物,但是在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 只有登上山顶,才能看到那边的风光。 取得成就时坚持不懈,要比遭到失败时顽强不屈更重要。——拉罗什夫科 世上最累人的事,莫过于虚伪的过日子。 成功不是必然的,但努力是必须的。——赵娜 当我对你越来越礼貌时,我们或许就越来越陌生了。 仁远乎哉?我欲仁,斯仁至矣——《论语·述而》 学习是一次独立的行动,需要探索、琢磨、积极应战、顽强应战,艰辛由你独自承担,胜利由你独立争取。
身体健康, 学习进步!
流体压强与流速的关系
龙 卷 风
液体压强与流速的关系
流体:
做一做
分 析 的地方,压强越小。
学以致用
我们日常生产、生活中的哪些 现象,能用流体压强与流速 的关系来解释?
流体流速和压强的关系
流体流速和压强的关系嘿,咱来唠唠流体流速和压强的关系。
这流体流速和压强啊,就像两个小冤家,它们之间的关系可有意思啦。
咱先得知道啥是流体。
流体嘛,简单来说,就是能流动的东西,像水啊、空气啊这些都是流体。
这流体在流动的时候,流速就有快有慢。
你看,像河里的水,在中间流得就快,靠近岸边的地方流得就慢。
这就跟人走路一样,有的人走得快,有的人走得慢。
那流体流速和压强是啥关系呢?这压强就像是流体里的一股力量。
当流体的流速变快的时候,压强就会变小。
就好比一群人在一个房间里,本来大家都慢悠悠地走,这时候突然有几个人开始跑起来,房间里的压力就会变小。
为啥呢?因为那些跑起来的人就像流速快的流体,它们占的空间好像变大了,对周围的压力就小啦。
你可以做个小实验来感受一下。
拿一张纸,放在嘴巴下面,然后用力吹气。
你会发现,纸会往上飘。
这是为啥呢?因为你吹气的时候,让纸上面的空气流速变快了,压强就变小了。
而纸下面的空气流速慢,压强就大。
这就像下面有一群大力士在往上推纸,上面只有几个小瘦子在拉纸,那纸肯定就往上飘啦。
在生活中,这种关系也有很多用处。
就像飞机能飞起来,就和这个有关系。
飞机的机翼上面是有点凸起来的,下面是平的。
飞机往前飞的时候,机翼上面的空气流速就比下面的快。
这样一来,机翼上面的压强就小,下面的压强大。
这个压强差就像有一双大手,把飞机给托起来啦。
就好像飞机被空气这个看不见的大力士给举到了天上。
我给你讲个事儿哈。
我有个朋友,他在洗车的时候,拿着高压水枪喷水。
他发现,当他把水枪的喷头调得让水喷得很细很集中的时候,水的流速就很快。
这时候,他感觉手拿着水枪的时候,好像有一种往后拉的力量。
这就是因为水的流速快,周围的压强小,外面的大气压就想把水枪往回拉。
从这个事儿就能看出来,流体流速和压强的关系在生活中无处不在,只要你仔细观察,就能发现它们在调皮地玩耍呢。
流体的压强与流速的关系
知识点一:流体压强与流速关系1、流体:液体和气体。
2、液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
【微点拨】流体压强与流速关系1、流体:物理学中把没有一定形状、且很容易流动的液体和气体统称为流体,如:空气、水。
2、流体压强与流速的关系:气体流速大的位置压强小;流速小的位置压强大。
液体也是流体。
它与气体一样,流速大的位置压强小;流速小的位置压强大。
轮船的行驶不能靠得太近就是这个原因。
知识点二:流体压强的应用1、飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
2、当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
3、机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
【微点拨】流体压强与流速关系及应用1、生活中跟流体的压强相关的现象:(1)窗外有风吹过,窗帘向窗外飘;(2)汽车开过后,路面上方尘土飞扬;(3)踢足球时的“香蕉球”;(4)打乒乓球时发出的“旋转球”等。
2、生活中与流体压强的解答方法:在实际生活和生产中有许多利用流体压强跟流速的关系来工作的装置和现象,如飞机的机翼形状、家用煤气灶灶头工作原理、小汽车外形的设计等。
利用这些知识还可以解释许多常见现象,如为什么两艘船不能并排行驶、列车站台上要设置安全线等。
(1)首先要弄清哪部分流速快,哪部分流速慢;(2)流速快处压强小,压力也小,流速慢处压强大,压力也大;(3)流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。
例如:如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,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:草原犬鼠把其中一个洞的洞口堆成了包状,是为了建一处视野开阔的嘹望台,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?那样不是有两个嘹望台了吗?实际上两个洞口形状不同,决定了洞穴空气的流动方向。
吹过平坦表面的空气运动速度小,压强大;吹过隆起表面的空气流速大,压强小。
流体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系流体是一种物质状态,在我们日常生活中常常能够见到。
其中,河流、液态水和空气等都属于流体。
流体的压强和流速是流体力学的两个重要概念,这两者之间有着密切的关系。
首先,流体的压强是指单位面积上受到的压力大小。
同样的流体在不同的位置所受到压力大小是不同的。
例如,处于静止状态的水中的压力是由水深、重力加速度、单位重量下压缩率、表面张力等因素共同决定的。
当水的质量密度不变时,压强与水的深度成正比关系,即每增加1米深度,水的压强增加1个大气压力。
其次,流体的流速是指单位时间内流体通过某一截面的流量。
流速可以通过一些简单的方法来计算,例如,测量通过管道的水量,再除以管道的横截面积即可得到流速。
流速与管道壁面的摩擦力和质量密度、截面积等有关。
压强和流速之间的关系可以通过伯努利定理来解释。
伯努利定理是流体力学中一个基本的定理,它描述了在相同的条件下流体速度增加时,流体的压强就会降低。
伯努利定理通常应用于不可压缩流体的流动过程中,例如气体和液体。
在流体不可压缩的情况下,对于沿着流线的一点而言,流量不变,即$Q=Av$,其中$Q$为流量,$A$为流过横截面的面积,$v$为流速。
因此,当流速增大时,横截面积就会减小,从而保持流量不变。
而根据伯努利定理,当流体通过一个狭窄的通道时,它的速度会增加,因而压力会降低。
因此,在通道上游压强大,下游压强小,这就是所谓的伯努利效应。
在日常生活中有许多实例可以用来说明流体压强与流速之间的关系。
例如,当风速增大时,物体受到的风压就会增大。
当液压系统的流速增大时,液体的压力就会降低。
因此,在工程设计中,压强和流速的关系是一个重要的考虑因素。
总之,流体的压强和流速是流体力学中非常重要的概念。
它们之间存在着密切的关系,通过伯努利定理可以较好地说明它们之间的关系。
在实际应用中,我们需要根据具体的情况来考虑压强和流速之间的关系,从而确定最优的方案。
除了伯努利定理,流体的压强和流速之间还有其他的关系可以用来探究流体的性质。
流体压强与流速的关系课件
1.气体和液体统称流体 2.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小 3.机翼上下表面的压强差使飞机获得竖直向上的升力
1.在地铁或火车站台上等候车辆时,要求乘客要离开站 台一米以上,其主要原因是( C ) A.车辆过来时风太大 B.车辆过来时,带来好多飞尘 C.车辆驶过站台车速快,带动空气流速加快,使人易被 “吸”向车辆造成危险 D.车辆驶过站台车速快,使人与车之间空气流速加快,易 将人吹向后倒地
流体压强与流速的关系
一、流体
气体和液体都具有流动性,统称为流体。
硬币跳高实验
对着两张平行拿着的纸吹气, 你会发现什么现象?为什么?
现象:两张纸吸到了一起 原因:吹气时,纸条内侧空气流 动快,压强变小,纸条外侧空气 流动慢,压强大,两纸条被吸到 了一起。
下
来
吗
?
球不掉下的原因
2.秋天树叶落在路面,当一辆高速行驶的汽车驶过
时,路旁的树叶( A ) A.从路旁吸向汽车
B.从路中间飞向路边
C.不受影响
D.只向上飞扬
3.一艘很大的轮船以很高的速度,从一只小木船旁很 近处开过时,小船则( B ) A.很易被大船的气流和海浪推向远离大船处 B.很易被大船吸过去,而与大船相撞 C.小木船与大船距离不变 D.以上都有可能
四、生活中有关流体压强与流速关系的现象
乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车?
草原犬鼠的“空调”洞穴
喷雾器原理
打气
小孔
小孔处空气流速快,压强小,容器里液面上方的 空气压强大,液体就沿着细管上升,从管口流出后, 受气流的冲击,被喷成雾状。
诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到: “八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,请你分析 诗中包含的物理道理。
流体压强与流速之间的数学关系推导与分析
流体压强与流速之间的数学关系推导与分析流体力学中,流体的压强和流速之间存在着一定的数学关系。
在此篇文章中,我们将对流体压强和流速之间的关系进行推导和分析。
通过这些推导和分析,我们可以更好地理解流体的流动规律,并且在实际应用中能够有依据地计算和预测流体的行为。
1. 流体的压强定义在开始推导之前,我们首先需要明确流体的压强的定义。
在流体力学中,压强定义为单位面积上受到的力的大小,可以表示为以下公式:P = F/A,其中P代表压强,F代表受到的力,A代表力作用的面积。
2. 流体的流速定义流速是流体运动的速度,可以用单位时间内通过的流体体积与流体的面积的比值来表示。
根据定义,流速可以表示为以下公式:v = V/A,其中v代表流速,V代表单位时间内通过的流体体积,A代表流体的面积。
3. 流体的连续性方程在推导流体压强和流速之间的数学关系之前,我们先来了解一下流体的连续性方程。
根据连续性方程,流体在流动过程中,质量守恒。
也就是说,在单位时间内通过的流体质量是恒定的。
根据连续性方程,可以得到以下公式:A1v1 = A2v2,其中A1、A2代表流体通过的两个截面的面积,v1、v2代表流体在两个截面上的流速。
4. 流体的伯努利方程伯努利方程是流体力学中一个非常重要的定律,它描述了理想流体在不可压缩、无粘性、非旋转条件下的流动状态。
根据伯努利方程,流体的压强、动能和势能在流动过程中保持恒定。
伯努利方程可以表示为以下公式:P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数,其中P代表压强,ρ代表流体的密度,v代表流速,g代表重力加速度,h代表流体的高度。
5. 流体压强和流速的推导根据伯努利方程,我们可以推导出流体的压强和流速之间的关系。
假设我们考虑某一流体流动过程中的两个截面,设这两个截面上的压强分别为P1和P2,流速分别为v1和v2。
根据伯努利方程,我们可以得到以下公式:P1 + 1/2ρv1^2 + ρgh1 = P2 + 1/2ρv2^2 + ρgh2。
流体速度与压强的关系公式
流体速度与压强的关系公式在咱们的日常生活中,很多现象都和流体速度与压强的关系息息相关。
比如说,当一阵风吹过,窗户会“哐哐”作响;又或者当你在河边散步,看到河水湍急的地方和平缓的地方有很大不同。
这些现象背后,其实都藏着流体速度与压强的关系公式。
那到底啥是流体速度与压强的关系公式呢?简单来说,就是“流速越大,压强越小;流速越小,压强越大”。
这个公式就像一把神奇的钥匙,可以解开好多看似神秘的现象。
我记得有一次,我骑着自行车在路上飞驰。
那天风有点大,当我骑得特别快的时候,我明显感觉到风对我的阻力变大了,而且我的衣服紧紧地贴在身上。
这其实就是因为我骑车的速度快,周围空气的流速也就跟着变快,从而导致我身体周围的压强变小,大气压就把我的衣服往身上压。
再比如说飞机能飞起来,也是靠这个原理。
飞机的机翼可不是平平的,而是上面凸起来,下面相对平坦。
当飞机在跑道上加速时,空气流过机翼,上面的流速快,压强小;下面的流速慢,压强大。
这样一来,就产生了一个向上的升力,把飞机托上了天空。
还有我们常见的喷雾器,当我们用力按压气筒的时候,里面的气体快速喷出,喷口处的流速特别大,压强就变得很小,而瓶子里面的压强相对较大,就把液体压出来,形成了喷雾。
在工业生产中,这个原理也有大用处。
比如在一些通风管道的设计中,如果不考虑流体速度和压强的关系,可能就会导致通风效果不佳,甚至出现一些安全隐患。
咱们再回到日常生活里。
你有没有注意过,当两列火车相向而行的时候,会感觉车身晃动得厉害?这也是因为两列火车之间的空气流速突然变大,压强变小,而外侧的大气压就把火车往中间推。
所以啊,流体速度与压强的关系公式可不是只存在于书本里的枯燥知识,它就在我们身边,时时刻刻影响着我们的生活。
总之,理解和掌握流体速度与压强的关系公式,不仅能让我们更好地解释生活中的各种现象,还能为我们的生活和工作带来很多便利和创新。
让我们继续保持对科学的好奇和探索,说不定还能发现更多有趣的奥秘呢!。
流体压强与流速的关系课件(修改)
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流速与压强的关系:流速越大,压 强越小
实验验证:通过实验验证流体压强 与流速的关系
流体压强与流速的实际 应用案例
飞机升力的产生原理
飞机机翼的形状设计
气流速度与压强的关系
升力的产生及与流速的关 系
实际应用中的优化措施
汽车尾翼的设计原理
汽车尾翼的作用:增加汽车稳定性,提高行驶安全性
实验步骤与操作
准备实验器材:包括流体管道、压力传感器、流速测量仪等 搭建实验装置:将流体管道固定在支架上,连接压力传感器和流速测量仪 开始实验:打开流体管道的阀门,使流体流入管道,并观察压力和流速的变化 记录数据:记录不同流速下的压力数据,并分析数据的变化规律 得出结论:根据实验数据,得出流体压强与流速的关系结论
伯努利方程在流体 压强与流速关系中 的应用
流体压强与流速的关系推导
伯努利方程推导 流速与压强关系推导 流速与压强变化关系推导 流速与压强关系应用推导
流体压强与流速的关系公式解析
伯努利方程:p + ρgh + 1/2ρv^2 = C
流体压强与流速的关系:流体流速 越快,压强越小;流速越慢,压强 越大
实验数据记录与处理
实验目的:探究流体压强与流速的关系 实验原理:伯努利方程 实验步骤:搭建实验装置、进行实验、记录数据 实验数据记录:记录不同流速下的压强值 实验数据处理:绘制压强与流速的关系图,分析数据
流体压强与流速的理论 分析
伯努利方程的应用
伯努利方程的推导
伯努利方程的意义
伯努利方程的应用 场景
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流体压强与流速的关系
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1.一长方体铁块按图所示,从下表面与液面刚刚接触时下放至图中虚线位置,大致反映铁块下降过程中所受浮力大小F浮与铁块下表面浸入液体深度h深关系的图象是()A.B.C.D.2.某学生做以下实验:先在一只玻璃水槽中注入一定量的水,后将盛有一些小石子的塑料小船放入水里(如图所示),测得船底到液面的距离为h,再每隔一定时间向水里加食盐并搅动,直至食盐有剩余.问在他所绘制的吃水线至船底距离h随加盐量而变化的图象中(如图所示)正确的是:A B C D3.如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L=0.2m的立方体,下部为边长l=0.1m 的立方体。
Q的下表面与容器底部粘合,且水面恰好与Q上表面相平,则零件所受的浮力为(g取10N/kg)3题图4题图A.0 N B.20N C.60N D.80N4.将同一物体放在液体中的三种情况如图所示,下列说法正确的是A.物体在图甲和图乙中都是悬浮B.在图乙中加少量食盐,物体会仍然静止C.在图丙中加大量水,物体会下沉至底部D.甲图中的物体所受浮力最小5.如下图所示,玻璃水槽中装有一定深度的水,一正方体木块漂浮在水面上,在水槽口下方设有固定的水平金属网。
现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平。
则在注水过程中,木块下底面受到水的压力变化情况是:5题图6题图A.先增大,后减小 B.先增大,后不变C.先不变,后增大 D.一直增大6.如图所示,杠杆AOB处在水平位置平衡,OA:OB=1:2,浸入水中的铁球质量m=7.9kg,加在B端的力F=24.5N,ρ铁=7.9×103kg/m3,g=10N/kg。
则空心体积为:()A、1×10-3m3。
B、2×10-3m3。
C、3×10-3m3。
D、4×10-3m3。
7.实验课上,小明通过向水中加盐的方法,使原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢由沉底变为悬浮最后漂浮起来。
下列说法正确的是A.鸡蛋由沉底到悬浮的过程受到浮力变大B.鸡蛋由沉底到悬浮的过程受到浮力变小C.鸡蛋由悬浮到漂浮过程受到的浮力变大D.鸡蛋由悬浮到漂浮过程中受到浮力变小1.如图所示,有一体积为100cm 3的木块漂浮在容器的水面上,容器内水面刚好与容器口相平,木块露出水面的体积为20cm 3;若要使露出水面的体积刚好浸没在水中,需要给木块施加一个竖直向下_____N 的力,此时容器对水平桌面的压强(选填“变大”“不变”或“变小”)(不计水溢出后容器外壁所附着的水的重力)。
1题图2题图2.如图所示,顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB 可以绕支点O 转动,杠杆的A 端用细线沿竖直方向连接在地板上,OB =0.5m ,在杠杆的B 端悬挂一个密度为0.8×103kg/m 3的圆柱体M 。
地板上有一个盛满水的容器。
在圆柱体M 体积的1/3浸入水中时,从容器内溢出0.4N 的水,杠杆在水平位置平衡。
此时让一个质量为200g 的小球从B 点沿凹槽向A 端匀速运动,经过4s 的时间,系在A 端细线的拉力恰好等于0N 。
若整个过程中杠杆始终保持水平平衡,则小球的运动速度为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽m/s 。
(g 取10N/kg )3.把重力为5牛、体积为8×10-4米3的金属球投入在盛满水的容器内,当金属球静止时,受到的浮力大小为_______牛,水对容器底的压强将____.4.(1)一实心金属块,用弹簧测力计在空气中称为5N ,完全浸没在水中称是3N ,则金属块在水中受到的浮力为牛,金属块的密度是kg/m 3;若完全浸没在某一液体中称是3.4N ,则液体的密度为kg/m 3。
(2)底面积为50cm 2的容器中装有一定量的水,用轻质细绳相连的体积相同的甲、乙两球悬浮在水中,如右图所示;将细绳剪断后,甲球有2/5的体积露出水面,乙球沉入水底;若细绳剪断前、后,水面变化了0.4 cm ,则乙球的密度为g/cm 3,乙球的质量为g 。
4题图 5题图甲 乙5.如图甲,用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中,乙图是这个过程弹簧测力计的示数F 随金属块下表面在水中的深度h 的变化情况.由图可知,金属块质量是kg ,金属块所受最大浮力是N ,金属块下表面所受水的最大压强是Pa (g 取10N/kg ).6.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9N ,现将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9N ,则物体所受到的浮力是 N ,该物体的体积是 m ³。
7.如图,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时、浸没在水中称时、浸没在盐水中称时示数如图所示。
则物块受到盐水的浮力为N ,物块的密度为kg/m 3,(g=10N/kg)7题图 8题图8.如图所示,将一个矿泉水瓶用剪刀截去底部,将一个乒乓球放入其中,然后,用一个盛水容器对准乒乓球迅速倒水,观察到瓶口有水流出,但乒乓球并没有浮起.现要让它浮起(不借助于其他任何器材),你的做法是________,理由是________________________________________.9.“曹冲称象”中曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重.请你写出他运用的与浮力..相关的两条知识. 甲乙(1)_______________________;(2)_______________________.三、实验题1.小明帮爷爷浇菜园.他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多,提桶的力就越大.由此他猜想:浮力大小可能与物体排开液体的体积有关.于是他找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究.(1)分析图中弹簧测力计示数变化可知,物体排开液体的体积越大,所受浮力________.(2)实验结束后,小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入液体深度变化的曲线,如图戊所示.(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)分析图像可知:①曲线________(填“a”或“b”)描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况.②该金属圆柱体所受的重力为________N.(3)爷爷鼓励小明对“浸在液体中的物体所受浮力大小是否与液体的密度有关”这一问题进行探究.请你帮小明选择合适的器材,并写出实验步骤.器材:步骤:1题图2题图2.小明和小雨通过实验研究将物体放入液体的过程中,容器底部受到液体压力的变化情况。
如图所示,他们将重力分别为30牛和40牛的甲、乙两个柱形物体,先后挂在弹簧测力计下,并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中(液体不溢出)。
他们读出测力计示数F,并测得容器底部受到液体压力F底,然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F浮,将数据记录在表一、表二中。
①小明分析比较实验序号__________________________后得出结论:不同柱形物体浸入液体中,物体所受浮力相同,容器底部受到液体压力相同。
②小雨分析比较实验序号1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步结论:同一柱形物体浸入液体中,______越大,容器底部受到液体压力越大。
③分析实验序号4与5(或9与10)的数据,发现测力计示数F不同时,物体所受浮力F浮和容器底部受到液体压力F底均相同,出现这种情况的原因是:________________。
④两位同学仔细分析表一(或表二)的数据,并通过一定的计算,可知容器内液体的重力为__________牛⑤分析序号2和7可以得出,容器底部受到液体压力增加量分别为_____和_____牛。
四、计算题1.在一个足够深的容器内装有深15cm的水,将一个长10cm、横截面积80cm2、重为6.4N的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上,当塑料块底面刚好接触水面时,如图所示。
已知在弹性范围内弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到1N 的拉力时伸长1cm ,若往容器内缓慢加水,当弹簧测力计示数为2.4N 时(水未溢出) g 取10N /kg 。
求:1题图 2题图(1)未往容器内加水时容器底部所受的液体压强;(2)塑料块的密度;(3)木块受到的浮力;(4)加水的深度。
2.图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图,在打捞的过程中物体始终以0.2m/s 的速度匀速竖直上升。
图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象,其中AB 段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h ;BC 段表示物体出水的过程;CD 段表示物体全部露出水面后继续提升的过程。
若忽略摩擦力和水的阻力,求:(1)物体浸没在水中时被提升的高度h 及在此过程中拉力所做的功。
(2)该物体浸没在水中时所受的浮力。
3.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。
右图是整个过程中弹簧测力计的示数F 与圆柱体下降高度h 变化关系的数据图像。
已知ρ水=1.0×103kg/m 3,g=10N/kg 。
3题图4题图⑴圆柱体的质量⑵圆柱体浸没在水中时所受浮力⑶圆柱体的体积⑷圆柱体的密度4.如图所示,重物A 是体积为10dm 3,密度为7.9×103kg/m 3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计磨擦和动滑轮重,要保持平衡。
(g=10N/kg )求:(1)重物A 受到的浮力为多少?(2)作用于绳端的拉力F 是多少?(3)若缓慢将重物A 提升2m ,拉力做的功是多少?(4)若实际所用拉力为300N ,此时该滑轮的效率是多少?。