一、流体压强与流速的关系
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。前面我们学习过的液体压强和气体压强都是流体静止时产生的。当流体流动起来以后对物体的压强会发生改变,那么流体产生的压强与流速有什么关系?
1.提出问题:流体产生的压强与流速有什么关系?
2.猜想与假设:
猜想1:液体和气体流动速度越快,产生的压强越大。
猜想2:液体和气体流动速度越快,产生的压强越小。
猜想3:液体和气体流动速度越快,产生的压强不变。
3.设计进行实验
实验1:如图2两张纸自然下垂,向两张纸中间吹气,看见了什么现象?
图2
实验2:杯子里放入乒乓球,往杯口水平吹气,能否让乒乓球在杯子之间跳跃,试一下看看。
实验3:如图3,将事先折好的两只小船,放入脸盆内,然后用注射器向船中间的水域冲水,两船如何运动?
图3
一组选其中一个实验探究,做完后可以探究其他实验。
4.交流与合作
请每小组派一个代表就刚才的实验,上来重新演示,说说观察到的实验现象,并发表一下自己的看法。
5.结论:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
利用流体压强与流速的关系解释现象:
(1)在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条黄色的安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么?
(2)狂风发作时,经常会揭起屋顶的瓦片,这是为什么?
(3)夏季我们经常把门窗打开,“过堂风”让我们凉爽不已。可是风却经常把门给关上,你能解释这个现象吗? (4)1912年秋季的某一天,当时世界上最大的远洋海轮──“奥林匹克号”正航行在大海上。在离“奥林匹克号”100米远的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶着。这时却发生了一件意外事情:小船好像被大船吸过去似的,完全失控,一个劲儿地向“奥林匹克号”冲去。小船怎么会被大船“吸”过去呢?