气流压强与流速关系(初中物理丨流体流速与压强的关系,知识点精讲)

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气流压强与流速关系(初中物理丨流体流速与压强的关系,知识点精讲)

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问题:气球能不能长时间而且比较稳定的悬停在空中呢?条件是不能用绳子拉着气球,也不能用手捏着哦~


思考一下哦~


假如我们用一个吹风机在下面吹着气球,气球能够成功悬停吗?


可能很多人的第一反应都是:气球肯定会被吹风机吹走的。


在央视一档节目《是真的吗》中就做过这样一个实验,结果气球居然悬停在了吹风机上面。而且,吹风机能随便动,气球也随着吹风机而动。甚至,连放三个气球都能成功悬停在吹风机上面。


惊不惊喜,意不意外?


有兴趣的同学,可以去搜一下这期节目,看看节目中的真实现象是什么样的。


为什么这个现象会这么反直觉呢?是什么原因导致了气球被束缚在空中呢?


这就是老师今天要讲的内容:流体压强与流速的关系。


下面我们来做一个在家就能做的实验:


取出任意两张纸,然后让它们自由下垂,并且中间留有一定的间距,我们用吹风机在两张纸的中间由上往下吹气,如图:


头条件的同学,不妨可以按照上图在家做一下这个实验,看看实验所出现的结果是否和你想的一样?


实践才能出真知,亲自体现才会印象深刻哦,学习效果才会最好哦。


结果你会发现,两张纸并没有像我们想象的那样两张纸向外分开,而是彼此靠近,风力越大,两张纸越近!


同学们知道这是什么原理吗?


对于这两张纸而言,除了上面的支撑点,下面除了空气之外没有和其它任何东西接触,两张纸都在往中间靠拢,那一定是纸张外边的空气把纸张向内推的缘故啦。


这说明两张纸之间的气体由于在吹风机的作用下,空气的流动速度相比外面静止的空气要大,所以导致两张纸之间的压强比外面气体的压强的小了。


实验结果表明:在气体中,流速越大的位置,压强越小。(重点)


现在,我们就可以解释为什么吹风机能使气球悬停在空中而不被吹走了。


即:当吹风机从下往上吹气的时候,如果气球向右偏,吹风机吹出来的空气就会大部分从气球的左侧快速绕过,从而在左侧形成压强较小的区域。这样的话,气球就会被右侧流速较慢且压强较大的空气给压过来。


反之,如果气球向左偏也是一样的道理。即:如果气球向左偏,吹风机吹出来的空气,就会大部分从气球的右侧快速绕过,从而在右侧形成压强较小的区域。这样的话,气球就会被流速慢且压强较大的空气给压回来。


所以这个气球就像是被约束在一条无形的管子里,就这样“静静的”悬浮在吹风机上方了。


在生活中,气流流速与压强的关系也有很多实际的应用哦~


例如,在火车站或者地铁站候车的时候,人们必须站在黄色安全线以外的地方。这是因为当列车行驶时,列车附近的空气流速会加大,导致相应的气体压强变小,如果人与列车的距离太近,外部的空气由于较大的压强差,产生较大的压力差,会把人推向列车,最终酿成不可挽回的重大事故了。


所以,下次坐高铁或者其他交通工具的时候,等车时一定要和车保持一定的距离,以免发生难以挽回的后果。


同样,飞机的升空原理也是利用这个气流流速与压强的原理。


那这样的原理在液体中是不是遵循一样的原理呢?答案是肯定的。


例如,两艘船在行驶的过程中,要是靠得太近也会因为两船中间的水流速度较快而产生压强差,外部较慢的水会把船推向彼此,最终撞在一起。


综上所述,我们将具有流动性的气体和液体统称为流体,于是,结论就成了“在流体中,流速越大的位置,压强越小”。


知道了这个规律,我们马上来用一下吧~


根据上面讲到的原理


思考一下


再看下面的解析哦~


解析:不会掉下去;因为快速吹气的原因,乒乓球左上方和右上方的气流流速较快,压强较小,而乒乓球下方的空气流速较慢,压强大,乒乓球上下方的压强差产生的压力差托起了乒乓球,所以乒乓球不会掉下去。


不相信的同学可以自己动手去试验一下,但千万要注意实验安全哦!


不知,看完了老师的讲解,你是否清楚了这个知识点了呢?


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