气体压强与流速的关系
压力与流量计算公式
压力与流量计算公式：调节阀的流量系数Kv，是调节阀的重要参数，它反映调节阀通过流体的能力，也就是调节阀的容量。
根据调节阀流量系数Kv的计算，就可以确定选择调节阀的口径。
为了正确选择调节阀的口径，必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。
调节阀额定流量系数Kv的定义是：在规定条件下，即阀的两端压差为10Pa，流体的密度为lg/cm，额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。
1．一般液体的Kv值计算a．非阻塞流判别式：△P＜FL（P1－FFPV）计算公式：Kv＝10QL式中：FL－压力恢复系数，见附表FF－流体临界压力比系数，FF＝0.96－0.28PV－阀入口温度下，介质的饱和蒸汽压（绝对压力），kPaPC－流体热力学临界压力（绝对压力），kPaQL－液体流量m/hρ－液体密度g/cmP1－阀前压力（绝对压力）kPaP2－阀后压力（绝对压力）kPab．阻塞流判别式：△P≥FL（P1－FFPV）计算公式：Kv＝10QL式中：各字符含义及单位同前2．气体的Kv值计算a．一般气体当P2＞0.5P1时当P2≤0.5P1时式中：Qg－标准状态下气体流量Nm/hPm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa△P＝P1－P2G －气体比重（空气G＝1）t －气体温度℃b．高压气体（PN＞10MPa）当P2＞0.5P1时当P2≤0.5P1时式中：Z-气体压缩系数，可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》3．低雷诺数修正（高粘度液体KV值的计算）液体粘度过高或流速过低时，由于雷诺数下降，改变了流经调节阀流体的流动状态，在Rev<2300时流体处于低速层流，这样按原来公式计算出的KV值，误差较大，必须进行修正。
此时计算公式应为：式中：Φ―粘度修正系数，由Rev查FR－Rev曲线求得；QL－液体流量m/h对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀式中：Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系ν ―流体运动粘度mm/sFR －Rev关系曲线FR-Rev关系图4．水蒸气的Kv值的计算a．饱和蒸汽当P2＞0.5P1时当P2≤0.5P1时式中：G―蒸汽流量kg/h，P1、P2含义及单位同前，K－蒸汽修正系数，部分蒸汽的K值如下：水蒸汽：K＝19.4；氨蒸汽：K＝25；氟里昂11：K＝68.5；甲烷、乙烯蒸汽：K＝37；丙烷、丙烯蒸汽：K＝41.5；丁烷、异丁烷蒸汽：K＝43.5。
流体流速与压强大小的关系
• A．龙卷风内部的压强远小于外部的压强 • B．龙卷风增大了空气对物体的浮力 • C．龙卷风使物体受到的重力变小 • D．迷信说法中的“龙’把物体“抓”到空中
• 4．刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎 风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们无法 用嘴或鼻子吸进空气，但可以向外吐气，当 一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因是 （ B）
喷头
水龙头 水管
热水盆
课堂练习
相信大家都有过这样的经历：步行在雨 中，我们会打一把伞．一阵大风吹来， 雨伞会被向上吸起来．这是为什么呢？ 你能不能用今天所学的知识解释这个现 象呢？
草原犬鼠洞穴的空调系统
AB
A 吹过平坦表面的风运动速度小，压强大
B
吹过隆起表面的风流速大，压强小
因为隆起的土堆处空气的流速比较快，压强就比较小，
赛
车
尾
上方压强大于下方
翼
板
有
给车身较大压力
增加了稳定性
何
妙
用
加大了与地面摩 擦
增 大 了 动力
？
液体中，流速越大的位置，压强越小
农村用的一种简易 的热水器，把热水盆放 在地上，用一根竖直的 管子连在自来水管上， 打开水龙头，热水便自 动上来和冷水混合，从 喷头出来的是混合后的 温水。你知道其中的道 理吗？
水翼船和其他船舶不同之处，是在船的底部装了 两幅类似于飞机机翼的水翼，船舶航行时，水流经过 水翼上方的流速大，压强小，水经过水翼下方的流速 小，压强大，从而产生了向上的压力差，有了向上的 升力，把船体向上托起，使船体与水的接触面积减小， 减小了水对船体的阻力，进一步提高了船速。
（4）气流偏导器
象“装反了的机翼”
流速与压强的关系
流速与压强的关系浙江省诸暨市阮市镇中楼曙燕流速与压强的关系分为气体流速与压强的关系和液体流速与压强的关系。
如图实验：用双手分别捏着两张纸条的一端，使它们垂挂在胸前。
沿两张纸的中间向下吹气，这时两块纸片就会互相靠近。
因为当从上方向两块纸片中间吹气时，两纸片中间空气的流速增大，压强减小，在外界大气压的作用下，两块纸片会向中间靠近．小结：气体的流速与压强的关系：气体的流速越大，压强越小；气体的流速越小，压强越大。
液体流速与压强的关系实验：在水面上放两只纸船，用水管向船中间的水域冲水，可看到分开的小船靠在了一起。
两船之间的液体流速快，压强小，两船外侧流速慢，压强大，造成了压力差，将两船挤在一起，说明液体压强也随流速的增大而减小。
小结：液体流速快，压强小；流速慢，压强大生活中有很多现象与此有关·每当疾驰的汽车通过时，路旁的纸屑、细草等常常被吸向汽车这是因为当疾驰的汽车通过时，车下空气的流速也加快了，所以压强就变小。
在外界大气压的作用下，路旁的纸屑、细草等就被“吸”向汽车。
·台风时常常会掀起屋顶？是因为起狂风时，屋顶上的空气流速大，产生的压强小于屋内的空气压强，所以并不是风掀起了屋顶，而是屋内的大气压把屋顶推出去的。
·行驶在河里的轮船，总是被迫偏向邻近水流较急的地方·如图是一种喷雾器，当把活塞向圆筒里压入时，可以把消毒液或杀虫药液喷成雾状．那是因为当把活塞问圆筒里压入时，圆筒里的空气就从圆筒末端的小孔A以很大的速度流出，因此小孔A附近的压强小于大气压强．于是容器E里药液表面上方的空气压强就迫使药液从小孔下方的细管B 上升，到达小孔A附近时，被空气流冲击，分散成为雾状。
流速与压强的关系通常可以用来解释一些现象例１、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。
利用压强与流速关系解释飞机机翼形状的特点
利用压强与流速关系解释飞机机翼形状的特点1.引言1.1 概述在飞行器设计中，机翼形状是一个关键的因素，它直接影响着飞机的飞行性能和稳定性。
机翼的形状特点决定了飞机在不同飞行状态下的升力和阻力。
为了解释飞机机翼形状的特点，我们需要先了解压强与流速的关系。
压强与流速之间存在着密切的关联。
根据伯努利定律，当流体速度增加时，压强会减小，而当流体速度减小时，压强会增加。
这是因为流体在运动过程中，速度增加会导致流体分子相互间距减小，从而形成了流体分子的流动和相互冲击。
这种现象使得压强随着流速的变化而变化。
飞机机翼形状的特点即是基于这种压强与流速关系的。
为了产生升力，飞机机翼上下表面的流线型曲率设计得不对称，这种不对称性导致了在横向流体运动过程中的压强差。
当飞机在飞行过程中，飞行速度增加，流经机翼上下表面的流体速度也增加，根据伯努利定律，流过上表面的流体速度较大，压强较小，而流过下表面的流体速度较小，压强较大。
因此，机翼上下表面之间的压差会产生一个向上的力，即升力，使得飞机能够在空中维持飞行。
除此之外，飞机机翼形状的特点还包括机翼的弯曲度、扭转角和后掠角等。
这些特点是为了最大限度地减小阻力和增大升力而设计的。
通过合理设计机翼形状，能够在不同飞行状态下提供所需的升力，降低飞机的阻力，从而实现高效的飞行。
综上所述，利用压强与流速关系解释飞机机翼形状的特点，我们可以更好地理解机翼的设计原理。
合理的机翼形状能够确保飞机在各个飞行状态下都具备所需的升力和稳定性，从而实现安全高效的飞行。
1.2文章结构文章结构是文章的骨架，它有助于读者更好地理解和接受文章的内容。
本文主要讨论利用压强与流速关系解释飞机机翼形状的特点，下面将介绍文章的结构。
文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的2. 正文2.1 压强与流速关系2.2 飞机机翼形状的特点3. 结论3.1 结论一3.2 结论二在引言部分之后，正文部分是重点讨论的内容，包括了压强与流速关系以及飞机机翼形状的特点。
第十二讲：大气压强 流体的速度与压强的关系
第十二讲：大气压强 流体的速度与压强的关系知识提要：1．液体压强公式：P=ρgh ，液体的压强与液体的 和 有关，而与液体的体积和质量无关。
2．证明大气压强存在的实验是 实验。
3．大气压强产生的原因：空气受到 作用而产生的，大气压强随 的增大而 。
4．测定大气压的仪器是： ，常见 气压计测定大气压。
飞机上使用的高度计实际上是用 改装成的。
1标准大气压= 帕= cm 水银柱高。
5． 沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压减小时 ，气压增大时 。
高山上用普通锅煮饭煮不熟，是因为高山上的 低，所以要用高压锅煮饭，煮饭时高压锅内气压 ，水的沸点 ，饭容易煮好。
6． 流速和压强的关系：在液体中流速越大的地方，压强 。
例题精析【例题1】有一根长为300mm 的一端封闭的玻璃管，灌满水银后倒插入水银槽中（外界气压为1标准大气压），如图1所示，当玻璃管顶不小心弄出一个小孔时，此时将看到（ ）A.水银从管顶的小孔喷出B.水银不喷出，仍充满玻璃管C.水银在管内下降一小段D.水银在管内下落到水银槽内的液面相平【解析】本题易错之处是认为水银会从管顶喷出。
实际上，外界气压为1标准大气压时，玻璃管内的水银柱能维持760mm 高度差，因玻璃管只有300mm 长，所以水银除充满玻璃管外，还对管顶有大小为460mm 水银柱的向上的压强。
当管顶开孔时，管顶处的水银受到外界的大小为760mm 水银柱的向下的压强,使得管内水银柱迅速下落，最终跟水银槽内的液面相平。
选项D 正确。
【例题2】已知1标准大气压的值约为105Pa ，小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大。
他设计的实验方案是：将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平玻璃板上，挤出里面的空气，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板。
记录刚刚拉脱时弹簧测力计的读数，这就是大气对吸盘的压力。
再设法量出吸盘与玻璃板的接触面积，然后算出大气压，如图2所示。
他选择的实验器材是：量程为5N 的弹簧秤，底面积为5cm 2的吸盘。
气体压强和流速的关系
气体压强和流速的关系
气体流速和压强的关系当气流速度增加时，其压强随之减小；当气流速度减少时，其压强随之增加。
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。
气体流速越大，压强越小的原因有以下两个方面：
1. 伯努利定律：在不受外力损失的情况下，当气体流经一段管道时，其速度的增加必然伴随着压力的降低。
这是因为当气体在管道中流动时，速度越快，分子间的碰撞次数就会变少，从而减少了气体分子之间的相互作用力，使得压力降低。
2. 流量守恒定律：在一个封闭系统中，液体或气体的质量始终保持不变。
根据流量守恒定律，当气体流速增加时，流量（每秒流过管道横截面的气体质量）也会增加，但是管道中单位面积所受的压强会因为质量流量的增加而降低。
因此，当气体流速增加时，伯努利定律和流量守恒定律共同作用，导致气体所受的压强降低。
为什么流速大压强小简单易懂的解释
为什么流速大压强小简单易懂的解释当我们观察河流、空气流通或者气流时，常常会发现一个有趣的现象：当水流或气流的流动速度加快时，其压强就会减小。
这种现象在日常生活中十分常见，但其中的原因却并不容易直观理解。
下面我们就来解释一下这个现象的原因。
首先，我们需要了解一些基本的物理概念。
压强是物体单位面积上所受到的力，也就是气体或液体对物体施加的垂直于其表面的压力。
而流速则是流体运动的速度，即流体在一时间内通过某一截面的量度。
在管道中，流体速度越大，相邻两侧之间的距离越小，这就像是用尺子不断缩短刻度间隔一样。
现在我们来看看为什么流速快会导致压强变小。
想象一下有两股水在管道中流动，一股是慢速的水，另一股是快速的水。
当快速的水流靠近慢速的水流时，它会被减速，因为它们要相遇。
这时，快速的水流的一部分能量被转化为了阻碍自身运动的势能，这就是我们所称的“阻力”。
这就意味着快速的水流中的动能减少了，也就导致了压强的降低。
同样的道理也适用于空气或其他流体。
当汽车疾驰而过时，路边的树叶不会被吹得四处纷飞，就是这个原理。
尽管车前的空气速度快，但由于没有足够的力量去抵抗这种冲击（就是低气压），所以树不会摇摆。
当然了，生活中有很多应用此原理的实际例子，比如我们可以利用飞机飞行时的低气压来进行跳伞，因为在相对较高的高度上压差足够使降落伞充气保护身体。
总的来说，流速大的地方压强通常较小。
这是因为快速流动的流体往往会消耗掉部分能量——动能在与静止物体的碰撞中消耗殆尽。
然而压强实质上是一种力量或者说是一个大小相等方向相反互相平衡的力系合力的大小（这是一个复杂的物理学问题）。
由于大部分流体都具有粘性特性，它会表现出一种叫做边界层的效果。
换句话说，就是接近边界层的分子因为流体的粘性和惯性作用而被拉向边缘一点一点地形成涡旋从而降低了整体的压强。
因此，当你看到水流或气流的流动速度加快时，它的压强就可能相应地减小了。
这也是为什么船只在行驶过程中需要小心周围环境并避免过于激烈的转向以防发生事故的原因之一——过快的流动和随之而来的较低压强可能会让船只失去控制能力甚至翻沉。
流速大压强小的例子
流速大压强小的例子流速大压强小是一种常见的物理现象，下面将列举10个符合此条件的例子，以便更好地理解这个概念。
1. 水龙头的原理：当我们打开水龙头时，水流出的速度很快，但是我们能感受到的水压却很小。
这是因为水龙头管道中的截面积较小，导致水流速度增大，而水的压力则相应减小。
2. 风的原理：当风吹过我们面前时，我们能感受到风的速度很快，但是风的压力却相对较小。
这是因为风的流速较大，而空气的密度相对较小，导致风的压强较小。
3. 气球的充气过程：当我们将气球充满气体时，气体进入气球的速度很快，但是我们能感受到的气体压力却较小。
这是因为气体进入气球的速度较大，而气球内部的空间较大，导致气体压强较小。
4. 吹风机：当我们使用吹风机吹风时，风的速度很快，但是我们能感受到的风的压力却较小。
这是因为吹风机通过增大风机的转速，使得风的流速增大，而风的压强相应减小。
5. 高速列车行驶过程中的气流：当高速列车行驶过程中，车窗外的气流速度很快，但是乘客在车厢内感受到的气流压力却较小。
这是因为列车行驶的速度很快，而车厢内的空间相对较大，导致气流的压强较小。
6. 水下潜水：当我们潜入水中时，水的流速会增大，而水的压力会减小。
这是因为水的密度较大，导致水的流速增大，而水的压强相应减小。
7. 高速汽车行驶时的气流：当高速汽车行驶时，车外的气流速度很快，但是车内乘客感受到的气流压力较小。
这是因为汽车行驶的速度很快，而车内的空间相对较大，导致气流的压强较小。
8. 飞机飞行过程中的空气流动：当飞机飞行时，飞机周围的空气流速很快，但是飞机内部的压力却较小。
这是因为飞机飞行的速度很快，而飞机内部的空间相对较大，导致空气的压强较小。
9. 高速电风扇：当我们使用高速电风扇时，风的速度很快，但是我们能感受到的风的压力却较小。
这是因为电风扇通过增大风叶的转速，使得风的流速增大，而风的压强相应减小。
10. 瀑布的水流：当我们站在瀑布下方时，水流的速度很快，但是我们能感受到的水的压力却较小。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气体压强与流速的关系
授课时间 编写人 汤志东 定稿人 吴怡
【学习目标】
1、了解流体压强与流速的关系，会解释相关的现象
2、流体压强与流速关系的实际应用
【学习重难点】
重点：通过观察，认识气体的压强跟流速有关的现象
难点：体验由气体压强差异产生的力
【情境导入】一、情景引入
课件展示三个生活情景
1. 一阵秋风吹过，地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。
2. 冬天，风越刮越大，带烟囱的炉子里的火越着越旺，火苗越蹿越高。
3. 居室前后两面的窗子都打开着，过堂风吹过，居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。
4.在足球赛场上，常见队员起脚劲射，眼见球偏离球门而去，却又鬼使神差地转了个弯，飘然入门，这就是使球迷们如醉如痴、叹为观止
的“香蕉球”．“香蕉球”因球的路径为弧形弯曲而得名．为什么球看似直射却又弯曲前进，它受到了什么魔力呢?
这些都是生活中司空见惯的生活现象，同学们思考过其中的奥妙吗？科学往往就藏在我们身边，今天这节课我们就要通过实验揭示这个小秘密。
【自主学习与指导】
（一）学生实验
教师布置给学生以下七个实验，要求学生在15分钟内，选择其中一部分，根据要求进行实验（选择的实验越多越好），提醒学生注意认真观察实验现象。
1. 纸条一端贴近下嘴唇，用力向纸条上方吹气，观察现象（图1）。
2. 将一张纸折成∩形（图2）平放在桌子上，用力向∩形纸的下方与桌面之间的空间吹气，观察现象。
3. 用手握着两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气（图3），观察两张纸怎样运动。
4. 在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气（图4），并将手指移开，观察现象。
5. 两个乒乓球用绳拴好，手提绳将两个球平行放置，向两个球中间用力吹气，观察现象。
（图5）
6. 把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子里，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。
往B中用力吹气，观察现象。
（图6）
7. 轻轻捏着一个轻质小勺的勺柄，能使小勺在手指间晃动自如，打开水龙头，让水稳定的往下流，把勺子的凸面靠近水流，观察现象。
（图7）
图7
（二）现象汇总
实验结束后，组织学生分组汇报实验现象。
引导学生分析这些实验：
1. 实验中的研究对象为什么会运动？（研究对象的两面存在压强差）
2. 什么原因造成了压强差的存在？
3. 这些实验共同说明了一个什么问题？
（三）确立课题、得出结论
学生小组讨论总结出：这些实验都是研究了气体压强与流速的关系。
实验现象归纳出实验结论：在气体中，流速越大的位置压强越小。
三、设计实验、解释现象
放手让学生运用结论，利用身边的器材再自行设计一两个小实验。
比如，“吹硬币”、乒乓球被水流吸住、电吹风向上对着乒乓球吹、越吹越不跑等实验。
（这个实验也可演示，由学生解释现象）
实验后讨论分析下列问题：
1. 在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线，乘客必须站在安全线以外的地方候车，这是为什么？
2. 为什么风暴常常会把房子的顶部掀掉？
3. 观察课题引入的三个场景，解释现象。
四、应用类比、深入课题
利用类比的方法，把研究课题从“气体压强与流速的关系”转移到“液体压强与流速的关系”上来，引导学生沿着这样一种思维程序进行探究。
甚至于思维程序的每一环节都可以引导学生自己得出。
提出问题：气体压强和流速有这样的关系，那么液体呢？
进行类比：气体和液体有许多相似性，可以类比的猜想。
形成假说：在液体中，流速越大的地方压强越小。
实验检验：请同学们以小组为单位设计实验来验证。
比如两只塑料泡沫小船并列放入水中，加快中间水的流速，观察现象。
得出结论：验证了假说的正确性。
生活应用：热水器中冷热水的混合（可以进行课堂演示）。
当水平管中不断有冷水通过时，管内压强减小，热水会沿竖直管上升与横管中的冷水混合。
图8
五、拓展创造
1. 阅读教科书80页“飞机的升力”，根据图13.4-4制作的机翼模型进行实验。
分析现象原因。
2. 与飞机的机翼相似，鸟的翅膀上方也呈弧形。
由于鸟的翅膀的柔韧性好，它们拍动翅膀时不仅产生升力，而且还会带着鸟儿往前飞。
3. 像机翼、鸟的翅膀的这种形状的应用很多，比如跑车的车头呈流线型，当跑车跑得太快，车会有什么危险？（发飘、不稳）怎样避免这种危险？
学生讨论，找出解决问题的方法（启发学生能不能根据机翼的作用，用逆向思维的创造方法来思考）：
在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀，弧形朝下，当车速很大时，作用在这只翅膀上的方向向下的压强大，这样可以增强车轮的着地性能。
实际上，这种翅膀已被采用，叫气流偏导器。
图9
【展示交流】
【我的收获】对照目标，说出你的收获。
【达标检测】
1．如图13-55所示两船近距离并排行驶时将会 ，这是因为两船内侧水的流速 于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强 于外侧水的压强的原因（选
填“大”、“小”或“等”）。
2．打开自来水龙头，使自来水流过如图13-56所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是 处，压强较小的是 处（选填“A”“B”或“C”）。
3．如图13-57所示，是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强 容器里液面上方的空气压强，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。
图13-55
图13-56
图13-57。