吳鳳英

看足球比賽時，你可能見過這種場面：在靠近對方球門發(fā)直接任意球時，守方球員五六個人排成“一”字“人墻”，企圖擋住攻入球門的路線，此時攻方的主罰球員把球放正位置，然后起腳一記猛射，眼看足球就要繞過“人墻”偏離球門飛出界外，但轉眼間球又轉過彎來直撲球門，守門員想要起步撲球卻為時已晚.球早已應聲人網(wǎng)了.這就是頗為神奇的“香蕉球”，因為足球的運動路線是弧形的，像香蕉形狀，因此以“香蕉球”得名，英國球星貝克漢姆就是一位善踢“香蕉球”的能手.他主罰任意球時，往往使出“香蕉球”的絕招，使對方守門員望球興嘆、防不勝防.他是不是有什么神奇的魔法？不，他不是靠魔法，而是靠科學，學習了流體壓強和流速的關系后，你自然能夠解釋這種神奇的現(xiàn)象了.

區(qū)分流體靜止時與流動時的壓強

在學習了固體壓強、液體壓強和大氣壓強后.我們遇到了這樣的問題：若是液體或氣體流動起來.它們產(chǎn)生的壓強會和靜止時有什么不同嗎？我們先來看看下面幾個實驗，

實驗1：將一張薄紙的一端靠近嘴唇，另一端自然下垂，沿紙的上方水平吹氣，如圖1，可以看到紙片也隨著飄了起來，

實驗2：取一玻璃漏斗，開口朝下豎直放置，將一個乒乓球放進漏斗的喇叭口中，用嘴從漏斗的頸部向下吹氣，如圖2所示，可以觀察到乒乓球并未掉下來，而是被吸在玻璃漏斗的喇叭口內.

實驗3：把一枚鋁質硬幣放在桌面上，沿著硬幣上方與桌面平行的方向吹一口氣.如圖3.可以看到鋁質硬幣跳了起來.

為什么會出現(xiàn)以上現(xiàn)象？原來紙面、乒乓球和鋁質硬幣上方的空氣一旦流動起來，空氣的氣壓會發(fā)生變化.即紙面、乒乓球和鋁質硬幣上、下兩方的壓強不再平衡，于是出現(xiàn)了紙片飄起、乒乓球不落下和鋁質硬幣跳起的現(xiàn)象.在進行流動液體的實驗時，也可以發(fā)現(xiàn)當流體流動起來，流體的壓強會發(fā)生變化的現(xiàn)象.

大量的實驗表明：在氣體和液體（統(tǒng)稱流體）中，流速越大的位置，壓強越小；流速越小的位置，壓強越大.

例1小華探究氣體壓強與流速關系的實驗裝置如圖4甲所示，其中兩端開口的U形管中有適量的水.U形管的左端通過橡皮管與玻璃管側壁管口相連通.小華用電吹風機向玻璃管中吹風.玻璃管內C點的氣體壓強為p，，U形管內液面高度差如圖4乙所示；改變風速后，玻璃管內C點的氣體壓強為p：，U形管內液面高度差如圖4丙所示.根據(jù)上述實驗現(xiàn)象可知p1___p2，第一次通過C點的風速____第二次通過C點的風速.（均填“大于”“等于”或“小于”）

解析：U形管中裝有適量的水，當兩管都開口時.根據(jù)連通器原理，兩管的液面相平.U形管的左端通過橡皮管與玻璃管側壁管口相連通.用電吹風機向玻璃管中吹風.使通過C點的空氣流速變大，則連通器左管中的空氣壓強變小，小于右管中的空氣壓強，使得左管中的液面上升，右管中的液面下降，形成液面高度差.兩管的液面高度差越大，表明C點的氣體壓強越小，通過C點的風速越大.比較圖4乙、丙可知，p1小于p2，第一次通過C點的風速大于第二次通過C點的風速.

答案：小于大于

運用流體壓強和流速的關系解釋現(xiàn)象

1.揭秘“香蕉球”

要踢出“香蕉球”.運動員觸球的一剎那的腳法是要使球向前的，而且要使球急速旋轉起來，當球邊旋轉邊高速飛行時，兩側的空氣壓強并不相等，例如踢出向左前方運動的“香蕉球”，如圖5所示.球員用右腳內側踢球的右側，使得球逆時針方向旋轉著向前飛去，此時.空氣相對于球是向后流動的，球左邊的空氣流速比較快，大氣壓強變小.而球右邊的空氣流速較慢，大氣壓強相對于左邊的較大，氣壓將球向左推進.球旋轉的方向不同，球運行路線的轉向就不同.其實，在乒乓球、排球、網(wǎng)球比賽中，都可以利用旋轉技術創(chuàng)造出各種飄忽不定、神秘莫測的“怪”球，如乒乓球中的弧圈球、排球中的飄球等都是根據(jù)這個原理創(chuàng)造出來的.

2.火車站站臺前的安全線

坐過火車的人都知道，站臺前都畫有一條安全線.入要站在安全線以外才行，這是因為火車高速運動時，人與火車之間的空氣流速大，壓強小，而人外側的空氣流速沒有變化，壓強不變，這樣在人體的內外兩側就產(chǎn)生了壓強差，如果人站在安全線以內，靠火車太近，這個朝向火車的壓強差會把人推向火車，釀成事故.

3.飛機是如何上天的

你有沒有注意飛機機翼截面的形狀？它是上方凸起、下方較平的.當飛機向前飛行時，機翼劃過空氣，氣流被機翼分成上下兩部分，由于機翼截面的形狀上下不對稱，在相同時間內，機翼上方氣流通過的路程較長，因而速度較大，空氣對機翼上方的壓強較??；下方氣流通過的路程較短，因而速度較小，空氣對機翼下方的壓強較大.這樣，會在機翼上下表面產(chǎn)生壓強差，使飛機受到向上的升力.

4.草原犬鼠的空調系統(tǒng)

圖6是非洲草原犬鼠洞穴的縱截面示意圖.犬鼠的洞穴有兩個出口，一個是平的.而另一個則有隆起的土堆.生物學家不是很清楚其中的原因，他們猜想：草原犬鼠把其中一個洞口堆成土包狀.是為了建一處視野開闊的瞭望臺，但是如果這一假設成立的話，它為什么不在兩個洞口都堆上土包呢？原來，草原犬鼠在建洞口時運用了流體壓強與流速的關系：當有空氣流過洞口時，有隆起土堆的洞口上方氣流速度大，使該洞口附近的氣壓降低，而沒有土堆的洞口上方氣流速度小，洞口附近的氣壓較高.氣體會從沒有土堆的洞口流進，從有土堆的洞口流出.使得地面上的風被“吸”進了犬鼠的洞穴，給犬鼠帶去習習涼風.如圖7所示，看來草原犬鼠還是很聰明的喔！

例2秋天，樹葉落在路面上，當一輛高速行駛的汽車駛過時，路旁的樹葉會（）.

A.從路旁吸向汽車 B.從路中間飛向路旁

C.不受影響

D.只向上飛揚

解析：由流體壓強和流速的關系可知，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大.當一輛汽車高速行駛過路面時，汽車周圍的空氣被汽車帶動，空氣流速增大，壓強減小，而離汽車較遠地方的空氣流速小，壓強大，由于壓強差的存在，導致路面的落葉被吸向汽車.

答案：A

例3詩人杜甫在《茅屋為秋風所破歌》中寫到：“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅.”也曾有報道說，某地發(fā)生龍卷風.將很多人家的屋頂掀飛.但人們發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象：凡是龍卷風發(fā)生前將門窗關嚴后再撤離的人家大部分屋頂都被掀飛了，而走得匆忙忘記關門窗的人家屋頂大都保存了下來，為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象？

解析：當龍卷風從屋頂快速刮過時，屋頂上方的空氣流動加快，氣體壓強變小，關嚴門窗后，會使屋內的壓強大于屋外的壓強，巨大的壓強差使屋頂被掀開了.如果門窗沒關，風從屋頂和屋內同時通過，屋內外大氣壓強相等.屋頂就不會被掀開，

答案：見解析.endprint