(共27张PPT)
一、流体:具有流动性的液体和气体
1.探究流动的气体的压强与流速的关系
二、流体的压强规律
在离桌边2-3cm处放一铝质的硬币,在硬币前10cm左右放一高约为2cm放一直尺或钢笔支起一个栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过栏杆,比比看谁能使硬币跳得最高,是什么力使硬币跳起来?
硬币的硬币与桌面间总有一定的缝隙,这样硬币的下方和上方都有空气。
没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可看做静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强,硬币受力平衡而静止。
当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时,硬币上方气体的流速大于下方气体的流速。
请同学们思考并猜想:这时硬币上下方的空气产生的压强大小关系怎样才能使硬币跳起来?流动空气的压强跟流速有什么关系?
流动空气的压强跟流速有什么关系?
探究活动2
请同学们手握两张纸,让纸自然下垂,在两张纸中间向下吹气。
请同学们先根据自己刚才的结论,猜想两张纸将怎样运动.
吹气时,纸条接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压小,结果纸条在两侧气压差的作用下,向气压小的一侧(有气流的一侧)运动.
结论:在流动的气体中,流速大的位置压强小.
动态演示
几十吨重的飞机为什么能腾空而起?
机翼的形状是上凸下平的
飞机起飞之前,先得在跑道上跑一段距离.飞机向前跑,空气就相对地向後移动,空气的压强作用在机翼上使机翼获得巨大的升力.机翼的形状起了很重要的作用
迎面吹来的风被机翼分成两部分,由于机翼横截面形状上下不对称,在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长,所以速度大比下方气流大.学生讨论,最后得出结论:气流在机翼上下表面由于流速不同产生压力差,这就是向上的升力.
动态演示
讨论:为什么火车站台上都有一条安全线,火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域.
人
压强大
安全线
地铁
V
当火车驶过站台时,火车周围空气被火车带动一起运动,流速快,压强小;而离火车远一点的地方,空气流速小,压强大。如果人站在安全线以内,容易被压强大的气流推向火车,发生危险。
压强小
(二)液体的压强与流速的关系
什么是连通器?装有同种液体的连通器有什么特点?
将水平管子右端开口用塞于封住,然后向容器R灌水,到达一定高度后停止灌水.容器R及三个细管中的液面停在同一高度上.在同一水平面上a、b、c、f诸点处压强都等,这时的压强是流体在静止时的压强.
如果将水平管子D端的塞子拔去,同时向容器R注入水,管子中的水在流动时,在装置的不同地方,流速会一样吗?
请联想河流的情况,水流到河面宽敞处的流速比河面窄处流速哪个大?
在管细处流速大于管粗的地方的流速.
猜想:如果液体也有跟气体同样的规律,水流动时,R中的水面与H,A、C管中的水面高度会有什么变化,哪个更高?
液体流速与压强的关系:流动液体中的压强,流速较大的位置,压强较小.
结论:
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。
草原犬鼠的空调系统
这是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示
意图。洞穴有两个出口,一个是平
的,而另一个则是隆起的圆形土。
生物学家不是很清楚其中的原因,
他们猜想:草原犬鼠 把其中的一个
出口堆成土包状,是 为了建一个视
野开阔的瞭望台,但是如果这一假
设成立的话,它又为什么不在两个
洞口都堆上土包呢?那样不就有了
两个瞭望台了吗?两个洞口的形状不同,究竟是什么原因呢?你能帮生物学家解释一下吗?
汽车做成“流线型”有什么好处和害处?行李箱上方的“偏导器”有何作用?
偏导器
唐朝大诗人杜甫的名诗《茅屋为秋风所破歌》中第一句是“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。请你用物理知识解释一下。
答:因为房屋内空气对房顶下表面作用的压强是静止空气的压强,而刮风时,沿房顶上表面的气流快,对房顶作用的大气压比房屋内的小,结果在房顶内外就形成了气压差,方向是自下向上的,它可能会把整个房顶掀开,或者把房顶的瓦掀翻.
一、流体压强与流速的关系
二、流体压强与流速的关系
1、飞机
2、水翼船
习题练习
1.在一条河流中,河面窄河底浅的地方水流得_____,河面宽河水深的地方水流得_____(填“快”或“慢”).
2.行驶在河里的轮船,总是被迫偏向邻近水流较_____的地方(填“急”或“缓”).
快
慢
急
课后请制作,并思考其原理