流体压强与流速的关系例析_流体压强和流速的关系

  本节内容是刚被新课程标准划入学习范围的,从近几年全国中考物理试题来看,由于这部分内容和我们的生产生活实际联系密切,所以中招考试出题的几率很高,大多以填空题或选择题为主.主要考点是,利用在气体中流速越大的位置压强越小的原理,来解释有关的自然现象,分值为3分左右.下面举例说明流体压强与流速关系的问题的解法,供同学们参考.
  
  一、小球吹不跑的道理
  例1 (2008年威海市)如图1所示,利用漏斗、乒乓球探究气体压强与流速的关系时,当沿漏斗管口用力吹气时,发现乒乓球并不掉下来,可知乒乓球上方受到的气体压强比乒乓球下方受到的气体压强______,分析得出的结论是______.
  解析: 当向漏斗口吹气时,乒乓球上方空气的流动速度大于下方空气的流动速度,因气体的流速越大的地方压强越小,可知乒乓球上方受到空气的压强小于下方空气的压强,这就产生了从流速小处(球下方)指向流速大处(球上方)的压力差,使乒乓球获得一个向上的升力而不会被吹跑.
  答案:小 气体的流速越大,压强越小
  
  二、纸杯会“跳高”的奥秘
  例2 (2008年苏州市)如图2所示,将两个一次性纸杯杯口向上叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气.
  (1) 请你猜测里面的纸杯将().
  A. 保持静止B. 发生旋转C. 压得更紧D. 向上跳起
  (2)你的猜测依据是:______.
  解析: 根据流体压强与流速的关系,在纸杯上方沿着平行于杯口方向用力吹气,由于纸杯上方空气的流速大,压强变得比下面小,于是纸杯上下所受的压力差给纸杯一个向上的升力,下面的空气把纸杯托了起来.
  答案:(1) D (2) 杯口上方空气流速增大,压强减小,使里面杯子所受向下的气压小于所受向上的气压
  
  三、人被吸进铁轨的原因
  例3 (2008年淮安市)2007年4月18日零时起,我国铁路开始了第六次大提速.“和谐号”动车组高速列车经过时,若人离铁轨太近容易被吸进铁轨.从物理学的角度看,这是因为高速行驶的列车与人之间的().
  A. 空气流速减小,压强增大B. 空气流速减小,压强减小
  C. 空气流速增大,压强增大D. 空气流速增大,压强减小
  解析: 高速行驶的列车带动空气流动,且流速很大,压强很小,这就产生了从流速小处(人的外侧)指向流速大处(人的内侧)的压力差,从而将人推向火车,引起事故.
  答案:D
  
  四、“土空调”的奥秘
  例4 (2007年丽水市)如图3是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图.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. 风总是从A口吹入,B口吹出
  B. 风总是从B口吹入,A口吹出
  C. 风总是从A、B口同时吹入
  D. 风有时从A口吹入,有时从B口吹入
  解析: 当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,压强较小;吹过平坦洞口B时,风速较小,压强较大;A与B间的压强差使风总是从平坦洞口B吹入,从隆起洞口A吹出,形成了洞穴自然的空调系统.
  答案:B
  
  1. (2008年常州市)2007年夏季,高邮湖面上发生龙卷风,把大量的湖水“吸”入空中.龙卷风实质上是高速旋转的气流,它能“吸”起物体的原因是().
  A. 龙卷风内部的压强远小于外部的压强
  C. 龙卷风内部的压强远大于外部的压强
  B. 龙卷风使物体受到的重力增大
  D. 龙卷风使物体受到的重力减小
  2. (2008年诸暨市)李白家的轿车如图4所示,它的尾部装有气流偏导器,它的作用主要是为了让汽车在高速行驶时,对地面的压力更大,提高车轮的抓地性能.图中能表示偏导器横截面形状最合理的图是().
  
  3. (2008年无锡市)飞机机翼的横截面设计成如图5所示的形状,是利用了在气体中流速越大的位置压强越______的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力.
  1. A2. A3. 小
  
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文