流体压强与流速的关系李方祥
流体压强与流速的关系流速改变如何影响压强变化

流体压强与流速的关系流速改变如何影响压强变化流体压强与流速的关系——流速改变如何影响压强变化流体力学是研究流体流动规律的科学。
其中,流体压强和流速是流动过程中重要的物理量。
本文将探讨流体压强与流速之间的关系,以及流速变化如何影响压强的变化。
一、流体压强与流速的基本概念流体压强是指单位面积上受到的作用力。
在流体静止时,压强等于静压,即流体对单位面积所施加的力。
而在流体流动时,除了静压外,还存在流速引起的动压。
流速是指流体单位时间通过截面的体积。
它与流体的速度密切相关。
流速的变化会导致流体流动形态的改变,从而对压强产生影响。
二、流体压强与流速的关系1. 流速增大时,压强降低:根据伯努利原理,当流速增大时,流体的动能增加,而静能(即静压)减小,从而导致压强降低。
这也是我们常见的喷水嘴或喷水枪的工作原理,在喷嘴缩小的截面处,水流速增大,压强降低,从而形成高压的水柱。
2. 流速减小时,压强增加:与上述相反,当流体流速减小时,流体的动能减小,静能(即静压)增加,压强增加。
典型的例子是水管中的收缩段,当水流通过收缩段时,由于截面积减小,流速减小,从而导致压强增加。
三、流速改变如何影响压强的变化流速的改变会直接影响流体分子的运动,从而引起压强的变化。
具体来说,当流速增大时,流体分子的碰撞频率增加,与容器壁面的冲击力也增加,使得压强降低。
而当流速减小时,流体分子的碰撞频率减小,与容器壁面的冲击力也减小,导致压强增加。
在实际应用中,我们可以利用流速的变化来控制压强。
例如,在给水系统中,通过调节水泵的工作状态可以改变流速,从而调控水压。
同样地,在气象学中,通过调整风速可以影响空气压强,从而改变天气条件。
总而言之,流体压强与流速之间存在密切的关系。
当流速增大时,压强降低;当流速减小时,压强增加。
流速改变会直接影响压强的变化,通过调节流速可以实现对压强的控制。
这种关系和应用在日常生活中有着广泛的应用价值和实际意义。
流体的压强与流速的关系

流体的压强与流速的关系引言流体力学是研究流体(包括液体和气体)的力学性质和行为的学科。
在流体力学中,研究流体的压强与流速之间的关系是非常重要的。
流体的压强与流速之间存在着一定的关系,这种关系在许多实际应用中具有重要意义。
本文将从理论和实验两个方面来介绍流体的压强与流速之间的关系。
理论分析在理论上,根据流体力学的基本理论,可以得出流体的压强与流速之间的关系。
根据伯努利定律,在不可压缩流体的条件下,流体的压强与速度成反比。
具体来说,当流速增大时,流体的压强将减小;当流速减小时,流体的压强将增大。
这是因为在流体流动过程中,流体的动能和压力能是相互转化的,当流速增大时,流体的动能增加,而压力能减小;反之,当流速减小时,流体的动能减小,而压力能增大。
因此,流体的压强与流速之间存在着相互制约的关系。
实验验证为了验证理论分析的正确性,我们可以进行实验来研究流体的压强与流速之间的关系。
在实验中,我们可以通过改变流体流动的条件来观察压强和流速的变化。
下面是一个简单的实验。
1.实验材料:一段长直管道、压力计、流速计。
2.实验步骤:1.将流速计和压力计分别连接到长直管道的两端。
2.调节流速计和压力计的读数刻度。
3.打开流体源,使流体从管道中流过。
4.同时记录流速计和压力计的读数,并计算压强和流速之间的关系。
5.改变流体流动的条件,如改变流体的流量、改变管道的直径等,再次记录压强和流速的读数,并对比实验结果。
3.实验结果分析:根据实验结果分析压强和流速的关系:当流速增大时,压强减小;当流速减小时,压强增大。
实际应用流体的压强与流速的关系在许多实际应用中具有重要意义。
以下列举了一些常见的应用场景:1.水压系统:如供水管网、水泵系统等,在这些系统中,流速的变化会影响到水的压力变化,进而影响到水的供应和使用。
例如,在高层建筑中,水泵输送水的流速越大,水的压力越高,能够供应更高的楼层。
2.管道输送:在石油、天然气等管道输送过程中,流速的变化会影响到流体的压力变化。
实验教学设计《流体压强与流速的关系》实验教学设计

《流体压强与流速的关系》实验教学设计
来安中学倪绍祥
突然天气情况变得很恶劣,这一高度的空气流速很大,但非常不稳定,它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。
请同学们帮它想想办法,他怎样才能迅速的降低高度呢?
(组内同学讨论后回答)
我们看看这只灰雁会怎么做?
它的身体翻转了180度,腹部朝上,背部朝下,就这样以一种怪异的姿态继续飞行,虽然看起来给人一种不可能的感觉,但灰雁的这种特技表演——被称之为“whiffling”——实际上是一种真实存在并且久经考验的方式。
灰雁用它的智慧神奇地战胜了大自然,人类从大自然中也获得了许多启发:
【启迪与教训】
——汽车的尾翼板。
请同学们看大屏幕——酷图欣赏。
引导学生从尾翼板的形状上分析它的作用。
(学生作简短讨论后举手回答,然后教师总结归纳。
)
有了这种装置,坐在小汽车里肯定是非常平稳的、舒服的。
今天大家的表现都很积极,都很棒,不愧为※※学校的学生。
想不想轻松一下。
流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系学习要点1.知道流体具有流动性.2.了解流体流动时压强的特点:在流体稳定流动的过程中,流速较大的位置,流体的侧压强较小;流速较小的位置,流体的侧压强较大.3.了解机翼升力产生的原因.4.能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象.较大.3.了解机翼升力产生的原因.4.能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象.重点讲解1.流体的流速和管的横截面积的关系如上图所示,当液体稳定流过粗细不均匀的管子时,因为没有液体从管壁流入和流出(液体具有不可压缩性),所以在相等的时间内流经每一横截面的液体的体积一定相等.设是液体流经横截面的速度,是液体流经横截面的速度.则在单位时间内流经的液体的体积等于,流经液体的体积等于.所以有:.或写成:.即在同一根管子中,对于不可压缩的液体来说,流经管内任何一个截面的速度与截面积的大小成反比.即液体在管内稳定流动时,管子细的地方流速大,粗的地方流速小.2.流体的压强和流速的关系如上图所示,取—根粗细不均匀的管子,并且在粗细不同的地方各接上几根上端开口的竖直细管.当液体稳定流过时,会看到流体在各竖直管中上升的高度是不同的.管子细的地方上升的高度比较低,管子粗的地方上升的高度比较高.竖直细管下面的压强,等于细管中液体的压强与液面上的大气压强之和.竖直管里的液柱高,表示这个细管下面的压强大;液柱低,表示这个细管下面的压强小.因此可以得出结论:液体在管中稳定流动时,管子粗的部分压强大,管子细的部分压强小.参看以下动画:当气体在管中流动时,也可以得出同样的结论.如图所示,管子的粗部和细部连接着一根细管,细管中有液体.当管中的气体不流动时,细管两边的液面是相平的.若使气体在管中作稳定流动,则发现接在粗部细管中的液面下降,接在细部细管中的液面上升.这表示粗部气体的压强大,细部气体的压强小.由以上讨论可得出如下结论:流体在管中稳定流动时,在管子细的地方,流速大,压强小;在管子粗的地方,流速小,压强大.3.机翼的升力产生的原因:飞机飞行时,机翼上下方空气流动的快慢不同,机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因.飞机飞行时,机翼的形状决定了机翼上下表面流动的空气流速是不同的.机翼横截面的形状一般上方弯曲,下方近似于直线,(严格地说机翼表面呈流线型).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.参看以下动画:典型例题例1在一条河的两个宽窄不同的地方,如果水流的速度相同.那么这两处水的深度有什么不同?分析与解答:根据流体的流速与管(这里是河流)的横截面积的关系,既然水在宽窄不同的两处流速相同,那么水在两处的横截面积也应该相等.所以宽处的水浅些,而窄处的水深些.注意:水流的横截面积不仅与河的宽窄有关,还和水的深度有关系.例2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.警示:用细口玻璃管向两只乒乓球之间吹气,吹出的气流速度很大,根据流体的压强和流速的关系可知,流速越大,压强越小.因此两乒乓球之间气体的压强减小。
流体流速与压强的关系公式

流体流速与压强的关系公式在我们的日常生活中,有一个非常有趣但又常常被大家忽略的物理现象,那就是流体流速与压强的关系。
先来说说什么是流体。
简单来讲,流体就是像水、空气这样能流动的物质。
那流体流速和压强之间到底有着怎样的关系呢?这就得提到一个重要的公式啦——伯努利方程。
伯努利方程表示为:p + 1/2ρv² + ρgh = 常量。
这里的 p 就是压强,ρ 是流体的密度,v 是流体的流速,g 是重力加速度,h 是高度。
这个公式看起来有点复杂,但其实理解起来也不难。
比如说,咱们想象一下这样一个场景。
在一个刮大风的日子里,你走在路上,突然发现路边有一块塑料布被风吹得飘了起来。
这是为啥呢?其实就是因为风刮得快,也就是空气流速大,导致塑料布上方的压强变小了,而塑料布下方的压强还是正常的,这样上下压强一不平衡,就把塑料布给“抬”起来啦。
再比如,大家坐火车的时候,可能会听到广播里说,列车快速行驶时,不要靠近铁轨。
这也是因为列车速度快,带动周围空气流速加快,使得压强变小。
如果人靠得太近,身后正常的大气压就可能会把人推向列车,那可就危险啦!还有飞机能飞起来,也是利用了这个原理。
飞机的机翼形状特殊,上面是弧形,下面相对较平。
当飞机飞行时,空气在机翼上方流速快,压强小;下方流速慢,压强大。
这样上下的压强差就产生了一个向上的升力,把飞机托了起来。
咱们再回到这个公式,在实际应用中,它的作用可大了。
比如在水利工程中,工程师们要计算水流的速度和压强,来设计合理的水坝和渠道,确保水流既能顺利通过,又不会对设施造成破坏。
在汽车设计中,也得考虑流体流速和压强的关系。
汽车的外形可不是随便设计的,要让空气能顺畅地流过车身,减小阻力,同时还要保证车身的稳定性。
甚至在医学领域,也会用到这个原理。
比如一些医疗器械的设计,要考虑液体在管道中的流动情况,确保药物能准确、有效地输送到需要的地方。
总之,流体流速与压强的关系公式虽然看起来有些深奥,但它却实实在在地影响着我们生活的方方面面。
流体压强与流速的关系 (7)

“在气体中,流速越大的 位置压强越小”的理论,在 生活中还有哪些现象和应用 呢?
安全线
这是因为火车驶过时,靠近火车的位置气 流速度变_快__,压强变_小__,此时靠近火车的 位置的压强就比远离火车的位置压强_小___, 如果人站在安全线以内,内外侧的气压差就 可能将人压向火车,发生危险。所以候车时 一定要站在安全线以外的位置。
两船相撞的原理
当两船相距较近且平行 疾速行驶时,两船中间 的水流速度较 快 ,压 强变 小 ,船外侧的水 流速度 慢 , 压强 较 大 ,形成压强差, 在压强差的作用下两船 相撞。
结论2:
在液体中,流速越大的位置压强越小。
反馈练习二
1、人和船在漩涡中为什么难以逃生?
2、
=
>
气体 流体
液体
结论:
想想做做:
1、在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托起乒乓 球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开, 你观察到的现象是 球被托起 。 原因:吹气时,乒乓球上方的空气流速变 快 ,压强 变 小 ,乒乓球下方的空气流速 慢 ,压强 大 ,乒 乓球被托起来了。
飞机的升力
飞机机翼的形状:底平上凸
在相等的时间里,机翼上下气流通过的路程不同, 即气体的流速不同。
拓展训练
2、.草原上有一种老鼠,它的家是地面下的洞穴, 请你分析后在图上标出洞穴里空气流动的方向。
B A
答案:A洞口空气流动速度慢,压强_大__;B 洞口的空气流速快,压强_小__。 所以洞内的空气流动方向是从_A__到_B__
3、管中水面为什么会上升?
谢谢大家!
猜想:在气体中,流速越大的位置压 强越怎样?
向两张纸中间吹气,纸会如何运动?
沿着要下垂的纸条从纸面上方吹气,观察到 纸向 中间靠拢 。
流体压强与流速的关系流速变化如何影响流体的压强分布

流体压强与流速的关系流速变化如何影响流体的压强分布流体压强与流速的关系-流速变化如何影响流体的压强分布流体力学是研究流体在静力学和动力学条件下运动的学科。
流体压强与流速是流体力学中的重要概念,在实际应用中有着广泛的应用。
本文将探讨流体压强与流速之间的关系,以及流速变化如何影响流体的压强分布。
一、流体压强与流速的基本关系流体压强是指单位面积上受到的力的大小,可以用公式P = F/A来表示,其中P表示压强,F表示受力,A表示受力作用的面积。
流速是指单位时间内流体通过单位面积的体积,可以用公式v = Q/A来表示,其中v表示流速,Q表示流体通过的体积,A表示流体通过的面积。
根据流体静力学原理,当流体静止时,流体压强在各个方向上是均匀的。
然而,当流体发生流动时,由于流体分子之间的相互碰撞和相互推挤,就会形成流速和压强的变化。
根据质量守恒定律和动力学原理,可以得出以下结论:1. 流速增大,压强减小:当流速增大时,流体分子的相对运动速度增加,从而导致流体分子之间的相互碰撞更加频繁,压强减小。
这可以用公式P1v1 = P2v2来表示,其中P1和P2分别表示两个不同位置的压强,v1和v2分别表示两个不同位置的流速。
2. 流速减小,压强增大:与上述相反,当流速减小时,流体分子之间的相对运动速度减小,相互碰撞变少,压强增大。
同样可以用公式P1v1 = P2v2来表示,其中P1和P2分别表示两个不同位置的压强,v1和v2分别表示两个不同位置的流速。
二、流速变化对流体的压强分布的影响流速变化不仅会对流体压强产生影响,还会直接影响流体的压强分布。
以下是流速变化如何影响流体的压强分布的几个常见情况:1. 突然变速:假设流体在一段管道中突然由宽管道向窄管道流动。
根据连续性方程,流速的变化与流体的密度成反比。
在窄管道中,流速增大,流体密度减小,根据上述结论,压强也会减小。
因此,在窄管道中,流体的压强分布会发生明显变化,压强会降低。
8.4流体压强与流速的关系

球类比赛中的“旋转球”
比较不转球和旋转球周围空气的流线.旋转 球跟不转球相比,飞行轨迹会向 下 弯曲.
跑车尾部安装有气流偏导器,相当于倒置的飞 机机翼。跑车行驶时,流过偏导器上方的气流 速度 小于下方的气流速度,因此在其上下表面 产生压强差,形成对气流偏导器向 下 的压力 。
走进生活、学以致用
流体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系
1、流体:
液体和气体都具有流动性,统称为流体。
2、流体压强:
流体流动时的压强称作流体压强。
3、科学探究流体压强与流速的关系
(1)提出问题:流体压强与流速有什么关系?
(2)猜想假设:
猜想1:液体和气体流动越快,它的压强越大。 猜想2:液体和气体流动越快,它的压强越小。
液体在流速大的地方压强 小,在流速小的地方压强大
水翼船
利用飞机机翼的原理制造出了水翼船。
在船体的下方装上水翼,当它高速航行 时,水翼上缘的流速比它下缘的流速大, 上缘处的压强比下缘处的压强小,从而 产生一个升力,所以船体可以离开水面, 只有薄薄的水翼和螺旋桨等在水下, 因 此船受到的阻力可以大大地减小,使船 速提高。
三,结论 在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
空气压强大
空 气 流 速 慢
V
空 气 流 空气压强小 速 快
一次海难
1912年秋天,远洋航 轮“奥林匹克”号与较 小的铁甲巡洋舰同向航 行,但是当二船平行的 时候,突然小船竟然扭 头几乎笔直地向大船冲 来,结果小船把“奥林 匹克”的船舷撞了一个 大洞。你觉得这是什么 原因呢?
吹气
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分析论证
结论:在液体中, 流速大的地方,压强小; 流速小的地方,压强大。
航海规定:两船不能近距离同 向航行!
流体中 在流速大的地方,压强小。 在流速小的地方,压强大。
你知道吗?
1.在火车站站台 上,离站台1m 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, 这是为什么呢?
2.小游戏: 将杯中乒乓球取出来? 要求:君子动口不动手
(3)流体压强在生活中在应用。
执教人:李方祥
手握两张纸,让纸 自然下垂,在两张纸 中间向下吹气,猜想两 张纸将怎样运动。
分析论证
结论:在气体中, 流速大的地方,压强小 流速小的地方,压强大。
一次海难
1912年秋天,大船 “奥林匹克” 与小船巡洋 舰同向航行,当两船平行 的时候,小船突然扭头笔 直地向大船冲来,结果小 船把大船撞了
几十吨的飞机可以腾空而起,秘密在……
飞机的升力
我们日常生产、生活中的哪些 现象,能用流体压强与流速 的关系来解释?
1、诗人杜甫写到:“八月秋 风尚怒号,卷我屋上三重茅”, 请分析诗中包含的物理道理。
静止时:
流动时:
草原犬鼠的空调系统
小结:
(1)气体和液体统称为流体 (2)在流体中, 流速大的地方压强小; 流速小的地方压强大。