流体压强与流速的关系---知识点
压强与流速的关系
压强与流速的关系
在物理学的研究中,压强与流速是非常重要的两个物理量,它们之间有着密不可分的联系。
在流体力学中,我们可以通过流速和压强的关系来研究流体的运动规律,从而更好地了解流体运动的特性。
我们来了解一下什么是压强和流速。
压强是指单位面积上受到的力的大小,常用的单位是帕斯卡(Pa)。
而流速则是指单位时间内通过某一横截面的流体体积,常用的单位是米每秒(m/s)。
在研究压强和流速的关系时,我们首先需要了解伯努利定理。
伯努利定理是指在稳定的流体中,速度较快的流体压力较低,速度较慢的流体压力较高。
也就是说,流体的压强与流速是反比例的关系。
具体来说,当流速增大时,压强会降低,反之亦然。
这个定理可以通过实验来证明。
我们可以将水流经过一个管道,然后通过不同的方法来改变水的流速,例如改变管道的直径或者改变水流的流量。
然后我们可以测量流体在不同位置的压强,从而得到压强与流速的关系。
除了伯努利定理之外,还有一些其他的因素也会影响到压强和流速的关系。
例如管道的长度、直径、弯曲程度等等因素都会对流体的运动产生影响。
因此,在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,才能更好地研究流体运动的规律。
压强与流速的关系在流体力学中是非常重要的。
通过研究这种关系,我们可以更好地了解流体的运动规律,从而更好地应用于实际生产和科研工作中。
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。
八年级下册物理第九章 流体压强与流速的关系,知识点总结
第四节、流体压强与流速的关系
一、流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;流速越小的位置,压强越大。
二、判断流速的大小
1.判断流速的大小应从以下两方面来分析:
自然流体,如流动的空气(风),流动的水,一般是在比较宽阔的地方流速小,在较狭窄的地方流速大。
运动的物体引起的空气和液体的流动,运动物体周围的流体流速大,其余地方的流体流速小。
知道了流速的大小,也就可以判断压强的大小。
2.利用流体压强和流速的关系解释有关现象的步骤。
第一步:确定流速大的地方在哪里,或分析物体形状,物体凸出部分周围流体的流速大;
第二步:根据压强大小确定压强差的方向;
第三步:根据压强差作用分析产生的各种现象。
例如:在厨房做菜时打开排气扇,可将厨房内的油烟排出室外。
可按以下步骤分析:首先将排气扇启动,向室外吹风,室外空气流动快;
室外空气流速大,压强小;室内空气流速小,压强大,室内外形成压强差。
油烟在压强差的作用下向排气扇中心处合拢,被排气扇排出室外。
三、飞机升力产生的原因
1.飞机机翼的形状:其上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。
2.飞机在前进时,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。
3.在相同的时间内,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
面的压强较小;下方气流通过的路程较短,速度较小,它对机翼下表面的压强较大。
4.这样机翼的上下表面存在压强差,就产生了向上的压力差,即为飞机的升力。
流体流速与压强的关系公式
流体流速与压强的关系公式在我们的日常生活中,有一个非常有趣但又常常被大家忽略的物理现象,那就是流体流速与压强的关系。
先来说说什么是流体。
简单来讲,流体就是像水、空气这样能流动的物质。
那流体流速和压强之间到底有着怎样的关系呢?这就得提到一个重要的公式啦——伯努利方程。
伯努利方程表示为:p + 1/2ρv² + ρgh = 常量。
这里的 p 就是压强,ρ 是流体的密度,v 是流体的流速,g 是重力加速度,h 是高度。
这个公式看起来有点复杂,但其实理解起来也不难。
比如说,咱们想象一下这样一个场景。
在一个刮大风的日子里,你走在路上,突然发现路边有一块塑料布被风吹得飘了起来。
这是为啥呢?其实就是因为风刮得快,也就是空气流速大,导致塑料布上方的压强变小了,而塑料布下方的压强还是正常的,这样上下压强一不平衡,就把塑料布给“抬”起来啦。
再比如,大家坐火车的时候,可能会听到广播里说,列车快速行驶时,不要靠近铁轨。
这也是因为列车速度快,带动周围空气流速加快,使得压强变小。
如果人靠得太近,身后正常的大气压就可能会把人推向列车,那可就危险啦!还有飞机能飞起来,也是利用了这个原理。
飞机的机翼形状特殊,上面是弧形,下面相对较平。
当飞机飞行时,空气在机翼上方流速快,压强小;下方流速慢,压强大。
这样上下的压强差就产生了一个向上的升力,把飞机托了起来。
咱们再回到这个公式,在实际应用中,它的作用可大了。
比如在水利工程中,工程师们要计算水流的速度和压强,来设计合理的水坝和渠道,确保水流既能顺利通过,又不会对设施造成破坏。
在汽车设计中,也得考虑流体流速和压强的关系。
汽车的外形可不是随便设计的,要让空气能顺畅地流过车身,减小阻力,同时还要保证车身的稳定性。
甚至在医学领域,也会用到这个原理。
比如一些医疗器械的设计,要考虑液体在管道中的流动情况,确保药物能准确、有效地输送到需要的地方。
总之,流体流速与压强的关系公式虽然看起来有些深奥,但它却实实在在地影响着我们生活的方方面面。
(初中物理)流体压强与流速关系中考问题(解析版)
专题11 流体压强与流速关系问题1.流体压强与流速关系流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
2.液体压强与流速的关系的应用飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度大、压强小,流过机翼下方的空气速度小、压强大。
机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
【例题1】(2020苏州)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。
以下方案不合理的是( )A.竖直向上吹气B.水平向右吹气 C.竖直向下吹气 D.斜向下吹气【答案】A【解析】A.不吹气时,乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球处于静止状态;竖直向上吹气时,乒乓球底部空气流速大压强小,乒乓球上面流速小压强大,产生向下的压力,乒乓球受竖直向下的重力,乒乓球还受到支持力作用,这三个力是平衡力,乒乓球也处于静止状态,所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态,不能很好的探究流体流速对流体压强的影响,故选项正确。
B.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,水平向右吹气时,乒乓球左侧空气流速大压强小,乒乓球右侧空气流速小压强大,产生向左的压力,乒乓球保持静止状态,所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故选项错误。
C.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下落,竖直向下吹气时,乒乓球上方空气流速大压强小,乒乓球下方空气流速小压强大,产生向上的压力,乒乓球保持静止状态,所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故选项错误。
D.不吹气时,乒乓球由于重力作用会滚下来,斜向下吹气时,乒乓球右上方空气流速大压强小,乒乓球左下方空气流速小压强大,产生向右上方的压力,乒乓球保持静止状态,所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态,可以探究流速对流体压强的影响,故选项错误。
【对点练习】如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通。
流体压强与流速关系(知识点与考点解析)
9.4 流体压强与流速关系(人教版)知识点精析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。
3.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。
4.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。
5.机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
考点概览1.考试内容流体压强与流速的关系是本章重点知识点,也是压强概念的主要内容,所以本节在压强中占据非常重要的地位,中考查此类知识的题目出现概率很高。
本节主要知识点有流体压强特点和流体压强的应用。
流体压强的特点指的是流速大的地方压强小、流速小的地方压强大;流体压强的应用主要应用在飞机机翼、飞翼船、生活中的实例上。
在本节学习中,学生要会根据流体压强的特点会分析和解答一些实际问题,为中考打下基础。
本节在历年中考中,考查主要有以下几个方面:(1)流体压强特点:考查学生对利用压强特点的理解程度;常见考查方式是通过选择题或填空题解答实际问题,此类问题属于常见常考考点;(2)流体压强的应用:主要是通过实际例子(飞机机翼等)考查学生对生活中常见的流体压强的应用典例,分析和解决实际问题,属于常考热点。
2.题型与难度本节在中考中出现的概率较大,一般情况下和其他知识点结合在一起组成一个考题较多,单独作为一个考题时,以简答题形式出现的较多。
中考主要题型有选择题、填空题和简答题。
选择题和填空题以考查流体压强特点和应用居多,简答题以考查学生利用所学知识分析问题居多。
一般在整个试卷中,本节知识点一般在1分左右,简答题所占分值稍高,在2-3分之间。
3.考点分类:考点分类见下表考点分类考点内容考点分析与常见题型流体压强的特点通过选择题或填空题考查学生对流体压强特点的掌握程度常考热点流体压强的应用通过生活实例考查学生流体压强的理解和应用能力,选择题居多冷门考点对实例进行分析利用流体压强知识分析常见的生活实例,简答题典例精析★考点一:流体压强的特点◆典例一:(2017•黄石)手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,如图所示。
《流体压强与流速的关系》压强PPT课件6-(共18张PPT)
机翼上下方空气流动速度不同,压强不同,其上下的压力差造成了对飞机的一个向上的升力。
V大
V小
上旋的弧圈球的飞强与流速的关系
第八章 压 强
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。
流体压强与流速的关系
请同学们手握两张纸,让纸自然下垂,在两张纸中间向下吹气。 请同学们先根据自己刚才的结论,猜想两张纸将怎样运动。
在离桌边2-3cm处放一铝质的硬币,在硬币前10cm左右放一高约为2cm放一直尺或钢笔支起一个栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过栏杆,比比看谁能使硬币跳得最高,是什么力使硬币跳起来?
怎样才能踢出香蕉球呢?
创新设计
你知道“风抬屋顶”的事吗?
怎样才能预防或减少灾难的发生呢?
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”的船舷撞了一个大洞。
V小
V大
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。这就是颇为神奇的"香蕉球"。
请同学们思考并猜想:这时硬币上下方的空气产生的压强大小关系怎样才能使硬币跳起来?流动空气的压强跟流速有什么关系?
流体压强与流速的关系知识点总结
流体压强与流速的关系知识点总结一、流体压强与流速的关系基本概念。
1. 流体。
- 定义:液体和气体都具有流动性,统称为流体。
例如水是常见的液体流体,空气是常见的气体流体。
2. 压强与流速关系。
- 内容: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。
- 实验探究:- 典型实验:对着两张平行放置的纸吹气,两张纸会相互靠近。
这是因为吹气时,两纸之间空气流速大,压强小,而纸外侧空气流速小,压强大,在内外压强差的作用下,纸张相互靠近。
- 飞机机翼升力原理:飞机机翼的形状是上凸下平的。
当飞机飞行时,空气流过机翼,上方空气流速大,压强小;下方空气流速小,压强大。
从而产生向上的升力,使飞机能够在空中飞行。
二、生活中的应用实例。
1. 球类运动。
- 足球中的“香蕉球”:运动员在踢球时,使球一侧的空气流速快,另一侧空气流速慢。
比如用右脚内侧踢球的右侧,球就会向左旋转。
球左侧空气流速快压强小,右侧空气流速慢压强大,这样球就会在空中沿弧线飞行。
2. 通风系统。
- 火车站台安全线:当火车高速行驶时,火车周围空气流速大,压强小。
如果人离火车太近,身后的大气压会把人推向火车,非常危险。
所以站台设置安全线,提醒乘客与火车保持一定距离。
- 家用通风扇:通风扇工作时,扇叶转动使附近空气流速加快,压强变小,从而使室内的空气流向通风扇,达到通风换气的目的。
3. 航海中的应用。
- 帆船航行:帆船的帆是利用了流体压强与流速的关系。
风吹向帆时,帆的形状使得帆的一侧空气流速大,另一侧流速小,从而产生压强差,推动帆船前进。
三、相关计算与简单应用中的分析思路。
1. 分析思路。
- 首先确定研究对象(是气体还是液体的流动情况),然后找出流速不同的位置,根据流速大小判断压强大小,再根据压强差分析物体的受力情况或者流体的流动方向等。
2. 简单计算示例(较少涉及复杂计算)- 例如:已知水管粗细不同的两段,粗管横截面积是细管的2倍,水在粗管中的流速是1m/s,求水在细管中的流速。
流体压强与流速的关系
气体在流速大的地方压强小, 气体在流速小的地方压强大
下雨时雨伞会被向上吸起来.请解释此现象。
升力的产生
。
气流通过伞的上面和下面时,由于 上面是凸面,空气通过的路程比下 面长,上面的空气流速就比下面大, 上面压强小于下面压强。这样伞就 受到了一个向上的升力 水往高处流 气体流速大的地方压强小,流速 小的地方压强大。
结论:空气(流体)流动速度越大,则压强越小。
球不掉下的原因 思考:嘴巴对着漏斗 吹气, 乒乓球会掉 吹 气 下来吗? 结论:气体在流速大的 地方压强小,气体在流 球上方 速小的地方压强大。
气体流 速快, 气压小。 球下方气 休流速慢, 气压大。
思考:两个纸杯套在一起,不用 手你能让两个纸杯分开吗?
A
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,被喷雾状。
B
草原鼠的空调系统是怎样形成的呢? 草原犬鼠的空调系统 洞穴有两个出口一个是平的,而另一个则 是隆起的圆形土堆,两个洞口的形状不同, 决 定了洞穴中空气流动的方向。吹过平 坦表面的风运动速度小, 压强大;吹 过隆起表面的风速度大,压强小。 因 此,地面上风吹进了犬鼠的洞穴 ,给犬 鼠带去了习习凉风。
航海规则规定:两艘轮船不能近距离同向航行! 为什么在河中行驶的两只船不能平行行驶且彼此靠 得太近? 解释:两船平行行驶,海水相对于船体向后流动, 流经两船之间的水流速度大,压强小,两侧较大的 水压将两船推向中间,使船相撞。 高速航行的轮船如果靠得太近,两船 大于 外侧的流速,所以内 内侧的流速_____ 小于 外侧的压强,船体在 侧的压强_____ _________ 非平衡 力作用下,会发生碰撞事故 。所以护航编队一般采用前后护航形空气流速大,压强小。 什 气 么 流 会 拐 弯 球下方的空气流速小,压强大。 ?
7.4-流体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系
7.4流体压强与流速的关系 7.4流体压强与流速的关系
1、知道什么是流体,了解流体的 、知道什么是流体, 压强与流速的关系。 压强与流速的关系。 2、了解飞机的升力形成的原因。 、了解飞机的升力形成的原因。 3、会用气体、液体的压强与流速 、会用气体、 的关系解释生活现象。
我们知道 知道物质可以分为 1、 我们知道物质可以分为 三态。 三态 气体 。 固体 、 液体 和 气体和液体的共同点是: 2 、 气体和液体的共同点是 : 都没 有一定的 形状 ,都具有 流动 性。
气体和液体统称流体。 气体和液体统称流体。 流体
探究一: 探究一:口吹硬币跳栏杆 探究二:吹纸实验1 探究二:吹纸实验1、2 探究三:吹乒乓球实验1 探究三:吹乒乓球实验1、2、3 探究活动四:吹蜡烛实验 探究活动四: 探究活动五: 探究活动五:吸管吹水
对着桌上的硬币吹气, 对着桌上的硬币吹气, 看看有什么现象? 看看有什么现象?
飞机起飞之前,先得在跑道上跑一段距离. 飞机起飞之前,先得在跑道上跑一段距离.飞机向前 空气就相对地向後移动, 跑,空气就相对地向後移动,空气的压强作用在机翼上使 机翼获得巨大的升力. 机翼获得巨大的升力.机翼的形状起了很重要的作用
飞机的升力
飞机机翼的横截面的形状 在相等的时间里, 在相等的时间里,机翼上 下气流通过的路程不同, 下气流通过的路程不同, 即气体的流速不同。 即气体的流速不同。 飞机机翼上面气流的速度大,气体的压强小; 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。 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。 产生了压强差,这就是向上的升力。
两 张 纸 中 间 吹 气
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
打开水龙头,使自来水流过如图甲所示的玻璃管,在A、B、C三处,哪一处的压强较小?如果玻璃管改装成图乙所示的装置,使自来水流过时,图中所示情况是否正确?
实战演练4
如图所示,是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景.护航编队一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航,这是因为流体流速大的地方 ,压强 ,当两船高速并排行驶时,容易发生 事故.
1
2
相撞
3
小
如图所示,A、B是两个上端开口的容器,它们构成的是一个______;当用一个管子沿B容器口吹气时,A容器中的液面会______(填“上升”、“下降”或“不变”).
01
连通器
02
下降
03
三、飞机的升力
问题:飞机为什么能像鸟儿一样遨游天空?
三 、飞机的升力
飞机机翼的形状:上凸下平
在相等的时间里,机翼上下气流通过的路程不同,即气体的流速不同。
C
有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形向下凸,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度 (选填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强 (选填“大或小”),这样,“气流偏导器”受到一个向 (选填“上或下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。
B
抽油烟机在工作时由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 ,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
小
实战演练3
二.探索:液体压强与流速的关系
结论:在液体中流速越大的地方,压强越小。
01
用注射器向两只小船中间注射水,可以观察到什么现象?
02
两只小船向中间靠拢。
03
这说明了什么?
04
飞机的机翼上凸下平
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9-4 流体压强与流速的关系
一流体压强与流速的关系
1.流体
流体和气体都是没有一定的形状,且都可以流动,因此把它们统称为流体。
2.实验探究:流体压强与流速的关系
(1)提出问题:当流体流动时,流体压强的大小跟静止时有什么不同?
(2)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。
(3)实验过程:四个小实验探究
①实验:在两支筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气;现象:两个乒乓球向中间滚动;分析:乒乓球向中间靠拢,外侧所受气体的压强大,内侧受到气体的压强小。
②实验:在水面上放两只小纸船,用水管向两船中的水域冲水;现象:小纸船向中间靠拢,几乎靠在一起;分析:小纸船向中间靠拢,说明外侧所受液体的压强大,内侧受到的压强小。
③实验:两手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气;现象:纸向中间靠拢;分析:纸向中间靠拢,说明纸外侧所受气体的压强大,内侧受到气体的压强小。
④实验:把一纸条放在嘴边,用力从纸条上方向前吹气;现象:纸条就会向上飘起;分析:纸条飘起来,说明上面压强小,是下面大气压强把纸条压起来的。
(4)探究归纳: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.判断流速的快慢
(1)流体在相同时间内通过的路径越长,流体的流速越大;
(2)在单位时间内通过管道横截面的流体的体积相同时,管道的横截面积越小,流体的流速越大;
(3)在水平面上高速运动的物体周围,离物体越近流体的流速越大。
(4)用物体的流速与压强的关系解释现象时,首先要弄清哪部分流速大,哪部分流速小,流速大处压强小,压力也小,流速小处压强大,压力也大。
流体受压力差的作用而产生各种表现形式和现象。
4.生活中跟流体的压强与流速相关的现象
(1)窗外有风吹过,窗帘飘向窗外;过堂风把衣柜吹开;
(2)汽车开过后,两侧的尘埃向中间靠拢;路边的树叶向中间靠拢;
(3)踢足球时的“香蕉球”;
(4)打乒乓球时发出的“旋转球”;
(5)大海中漩涡中心向下凹;
(6)厨房排气扇、抽油烟机。
二飞机的升力
1.飞机飞行时,空气相对飞机向后运动,气流在机翼前方分开,经机翼上下表面在机翼末端会合。
由于飞机的机翼通常都是上凸下平的形状,所以在相同的时间内,机翼上方气流走过的路程比下方的长,空气流动速度比下方的大。
我们已经知道,流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,所以机翼下方气流压强大于机翼上方气流压强,上下的压力差就产生了作用在机翼上的向上的升力。
2.如果机翼的前缘稍向上仰,跟气流的方向成一个小的仰角,则机翼上下方的压强差比机翼跟气流方向平行时还要大,所产生的升力就比较大。
升力是竖直向上的,它跟飞机所受重力的方向相反,当升力大于重力时,飞机就上升。
3.机翼的形状决定了机翼上下表面空气的流速不同,使机翼上下方产生压强差,这一压强差使飞机获得向上的升力。