正确理解流体压强压力势能飞机上升原理VIP免费

正确理解流体压强、压力势能、飞机上升原理（纠正物理课本中对流体压强的错误观点）（山东省嘉祥县卧龙山街道卧龙山中学：李殿亮）现在的初中物理课本中，对于流体速度和压强的关系都是这样叙述的“在流体速度大的地方压强小，在流体速度小的地方压强大”。我个人认为这个观点和结论是错误的。在航展中飞行表演队的飞机在做特技飞行表演时，有时把机身反过来也能飞行，不往下落。根据物理课本上的观点，此时机翼下方空气流动速度大，向上的压强小于机翼上方向下的压强，飞机应向下落，但事实不是这样，飞机仍能飞行，说明课本上的结论不对。首先解释一下：什么是压力势能？当物体四周都受到向中间挤压的压力作用后，物体的体积一定缩小；物体就有了反抗这种变化而要膨胀做功的本领，我们把这种因物体体积的大小和压强的大小发生变化而具有的对外做功的本领叫做压力势能。因此压力势能等于E=pV,压力势能是可转化成机械能的那部分内能（或者说是与机械能可相互转化的那部分内能），后面有解释。初中物理课本上,有这样一个实验：在一个配有活塞的厚玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，气体被压缩后，温度升高，压强变大，内能和压力势能都增大。硝化棉就燃烧起来了。还有内燃机的压缩冲程等；由上面的实验我们得出：对于实际的气体，压缩气体做功时，气体的体积缩小，气体温度升高，内能增大,气体的压力势能和压强就增大。做功的过程就是其他能转化成气体内能和压力势能的过程。总之对于不流动的气体，我们压缩气体时，气体的压强就变大；反之气体膨胀，气体的压强就变小。同理：对于流动的气体，要使气体压强变大（使气体的压力势能增大）也得给气体压力，压缩气体做功，气体的压强就变大。对于流动的气体，在沿气体运动速度方向的前方，放一个阻挡气体运动的物体时，在物体前方的气体就被阻挡，气体就被压缩了，气体速度就变小了，气体的压强就变大了。这个过程是其他物体对气体做功的过程，所以气体的压力势能和内能都变大，温度升高，压强变大。因此对于同一个系统内的流动气体，当气体的流动速度变小时，说明气体被压缩了，其他物体对气体做功了，气体的压力势能和内能就增大了，温度升高了，压强变大了。原因是；单位体积内的气体分子个数增加，气体分子的平均动能增大，所以气体的压强变大了。当气体的流动速度变大时，气体压强变小。气体压强变小有两种形式引起的，一：是气体自身体积膨胀对外做功，气体的压力势能即内能就减小，温度降低，转化成气体向四周运动的气体本身的动能或其他物体的动能。原因是：（1）气体膨胀使单位体积内的气体分子个数减小，气体分子对其他物体碰撞的几率减小；（2）温度降低，气体分子的平均动能减小，与其他物体碰撞时产生的力变小。由于以上两个原因气体对其他物体的压强减小了。二：气体压强减小的原因是：其他物体对气体做功,使气体发生了定向运动，使气体在定向运动方向上的动能增加，由于气体发生了定向运动，气体分子也跟着发生了定向运动，这样就大大减小了向非速度方向上的碰撞几率，所以减小了向非气体速度方向上的压强。当气体由不流动的气体，变成定向运动的流动气体时，向非气体速度方向上的压强与原来相比一定变小。由于我们生活在地球上，静止的气体分子向各个方向上的碰撞几率是相等的，因此向各个方向上的压强是相等的。因此气体分子是否发生定向运动应以地面为参照物。总之：当气体由不流动的气体，变成定向运动的流动气体时，向非气体速度方向上的压强与原来相比是变小的，在流动的过程中气体被压缩时，速度变小，气体的压强变大；在流动的过程中，气体膨胀时，速度变大，压强一定变小。对于液体，可做这样一个实验：在一个玻璃注射器内，我们装入大量的水和少量空气。封闭注射器的出水孔。把注射器内的水和空气密闭好后，然后推动注射器活塞压缩气体和水，可见注射器内的气体体积减小，气体的压强变大，来说明水产生的压强也变大了，因为此时，气体的压强始终等于水的压强。可见我们给液体压力，压缩液体做功时，液体的压强也变大，液体的体积也变小；虽然液体的体积变化很小，但一定有这种变化。正是由于液体的压强...