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第4节 流体压强与流速的关系
一、学习目标
1.了解气体的压强与流速的关。
2.了解飞机的升力是怎样相关的现象。
3.学会通过实验的方法研究物理规律。
学习的重点是了解气体的压强与流速的关系,并且用其解释生产生活中的现象。
学习的难点是飞机的升力产生的原因。
二、知识点解读
知识点一: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。
知识点二: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。
三、深化理解知识点的例题及其解析
【例题1】下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
甲 乙 丙 丁
A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙所示地铁站台边,人必须站在黄色以外的区域候车
D.图丁所示飞机升力的产生原因
【例题2】如图所示,某型号飞机模型机翼上表面凸起,下表面较平。在飞行过程中由于上表面的空气流速 (选填“大”或“小”),压强 (选填“大”或“小”),从而能获得向上的升力。
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四、本节课的课时作业(含答案与解析)
第4节 《流体压强与流速的关系》课外同步课时作业
一、选择题
1.深圳地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )
A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮
B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起
C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮[
D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
2.我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小
C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
3.龙卷分实际是高速旋转的气流,能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中(如图所示)。龙卷风能“吸”起物体的主要原因是
A.龙卷风使物体受到重力变小
B.龙卷风内部的气体流速大,压强小
C.龙卷风具有强大的磁性,将物体吸上天空
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D.龙卷风产生强大的静电,将物体吸上天空
4.如图所示,让两张纸固定在某处自由垂直,从上面向两张纸的中间吹气.对这两张纸怎样运动或者会出现的现象,判断正确的是( )
A.发现两张纸向中间靠拢
B.发现两张纸向外飘动
C.发现两张纸左侧向外飘动、右侧向内飘动
D.发现两张纸左侧向内飘动、右侧向外飘动
二、填空题
1.中国自己的大飞机C919首飞成功,举国欢庆.世界上多了一款属于中国的完全按照世界先进标准研制的大型客机.飞机的机翼通常都做成上表面 ,下表面平直的形状.当飞机在空中飞行时,流过机翼上方的空气速度比流过机翼下方的空气速度 .
2.如图所示,是小明家的电动自行车,但很多人说骑这种车在刮风时不安全.这是由于刮风时,雨棚的形状导致下表面风速比上表面风速 ,从而使雨棚的下表面受到空气压强比上表面大.小明还发现电动车的座垫坐上去舒服,这是因为座垫做得比较宽大,这有助于减小 .
3.如图为“阳光动力2号”太阳能飞机,它所配备的太阳能电池板将太阳能转化为电能,飞机机翼上表面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速 ,压强 ,从而形成升力.
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4.如图所示,把饮料吸管A插入盛水的杯中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端.往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升.这是因为A管上端口附近空气压强变 (填“大”或“小”)的缘故;当杯内水的深度为10cm时,杯底受到水的压强大小为 Pa.(g取10N/kg)
5.大气压是大气产生的压强,标准大气压等于 mm高水银柱产生的压强,其大小为1.013×105Pa.气体和液体都是流体,流体中流速越 的位置,压强越大。
三、综合能力题
1.鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞.研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离.由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件.综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上,就会产生1.6×104N撞击力,对飞机造成损伤.假如撞击面积为0.01m2,计算该鸟撞击飞机的压强.
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 .
(3)如图,一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去,则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是 s,这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间.
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 飞行生活的表现,是自然选择的结果.根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 (选填“可能”或“不可能”)具有更强的躲避高速飞行器的能力.
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2.我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( )[来
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小 C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
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