(共23张PPT)
9.4流体压强与流速的关系
1.了解流体压强与流速的关系;了解飞机的升力是怎样产生的。
2.了解生活中跟流体压强与流速相关的现象。
学习目标
1.物理学中,把具有 性的液体和气体统称为 。
2.了解流体压强与流速的关系:
实验一:如图9.4-1所示,对着两张自然下垂且
互相平行的两纸中间吹气。
现象:两张纸 。
分析:对着两纸中间吹气时,两纸间的空气流速
,气压 ,两纸外侧的大气压
(选填“大于”“小于”或“等于”)
两纸间的气压,致使两纸 。
紧贴在一起
大于
减少
增大
紧贴在一起
流体
流动
图9.4-1
实验二:把一纸条放在嘴边,再用力在纸条的上方向前吹气。
现象:纸条 。
分析:对着纸条的上方吹气时,纸条上前方的空气流速 ,气压
,纸条下后方的大气压 (选填“大于”“小于”或“等 于”)纸条上前方的大气压,于是把纸条 。
向上托
大于
减小
增大
向上飘
3.实验表明:气体压强与 有关,且 越大,压强越
。
小
流速
流速
新知一 探究“气体压强与流速的关系”
1.实验一:做一做课本P44的“想想做做”
中硬币“跨栏”实验。
(1)实验现象: 。
(2)分析原因:吹气时,硬币的上表面有
流过,上表面的流速 (选填“增大”“减小”或“不变”),气压 (选填“增大”“减小”或“不变”),硬币下表面的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)上表面的气压,使硬币跳起来了。
大于
减小
增大
气体
硬币跳过木块
图9.4-2
2.实验二:如图9.4-3所示,把漏斗倒置,
乒乓球放在漏斗里,先用手指顶住乒乓球,
接着往漏斗里快速吹气,同时把顶住乒乓
球的手指迅速拿开。
(1)现象:乒乓球 。
(2)分析:往漏斗里吹气时,乒乓球上表面的空气流速 ,气压
,乒乓球下方的气压 (选填“大于”“小于”或“等 于”)乒乓球上方的气压,产生向 的托力,于是把乒乓球托住。
上
大于
减小
增大
不会掉下来
图9.4-3
3.实验发现:气体压强与 有关,且 越大,压强越
。
小
流速
流速
新知二 探究“液体压强与流速的关系”
1.实验:如图9.4-4所示,在一水槽中放两个乒乓球,并相隔一定的距离,等两个乒乓球静止后再用注射器往两球的中间的水面喷水,观察两球的运动。
图9.4-4
(1)实验现象:两个乒乓球 。
(2)分析:如图9.4-5所示,当往两球间的水面喷水时,两球间的水流速度 ,压强 ,两球外侧的水的压强比两球间流水的压强
,于是两个乒乓球被 。
紧贴在一起
大
减小
增大
互相靠近,紧贴在一起
图9.4-5
2.实验总结:在液体中,流速越大的位置,压强越 ;流速越小的位置,压强越 。
大
小
知识点一 气体压强与流速的关系
1.列车驶过车站时,站台上的人必须站在安全线以外的区域。因为这时列车周围的空气( )
A.流速增大,压强减小 B.流速减小,压强减小
C.流速增大,压强增大 D.流速减小,压强增大
A
2.王伟老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验,通过动手动 脑,学习物理知识,揭示物理规律。如图9.4-6所示的实验中,不是揭示流体压强与流速关系的实验是( )
C
图9.4-6
3.生活处处有物理,留心观察皆学问, 厨房中也包含着很多物理知 识。如:抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速 ,
压强 ,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
减小
增大
4.如图9.4-7所示,当向B管吹气时,观察到A管内的液面 ,原因是A管上方的空气流速 ,气压 ,A管上方的压强
(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压强。
小于
减小
增大
上升
图9.4-7
5.飞机的升力与机翼的形状有关。人们利用
流体压强与流速的关系,将机翼做成鸟翼的
形状,如图9.4-8所示。观察机翼的构造,
机翼的上表面比下表面距离 ,当气流
迎面吹来时,气流被机翼分成 两
部分,在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程 ,流速
,对机翼的压强 ,压强方向向 ;机翼下方气流通过的路程 ,流速 ,对机翼的压强 ,压强方向向 。这样在机翼的上下表面产生了向 的压强差,这就是飞机向 的升力。
上
上
上
较大
较小
较短
下
较小
较大
较长
上、下
大
图9.4-8
6.有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如图9.4-9所示),这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。请解释其中道理。
图9.4-9
答:由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶 时,流过气流偏导器上方的空气流速较 ,压强较 ;而流过下方的空气流速较 ,压强较 。这样,偏导器上下方所受的压力差形成了一个向 的力,从而使车对地面的压力 ,摩擦力也随之 ,提高了车轮的抓地性能。
增大
增大
下
小
大
大
小
知识点二 液体压强与流速的关系
7.近期全国各地交警部门都加大对摩托车、电动车安装遮阳伞(如图
所示)的检查拆除力度。当摩托车快速行驶时,遮阳伞上边空气流速
压强 ,伞面被向上吸,摩托车整体的稳定性变差,存
在安全隐 患。
小
大
图9.4-10
8.晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
上
大
图9.4-11
9.物理课上,王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图9.4-12甲所示。
图9.4-12
(1)装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内气体流速比粗管内气体流速 (选填“大”或 “小”)。
(2)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图9.4-12乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图象可 知:平稳流动的气体,流速大处压强 (选填“大”或“小”)。图线③反映的是装置中 (选填“A”“B”或“C”)塑料管的气体压强随时间变化的情况。
C
小
大
(3)当王老师将抽气的吹风机调换挡位后,图象中①②③三条图线出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速 (选填“增大”或“减小”)。
(4)飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,机翼上、下方气体流速不同,机翼上、下表面就存在着 ,所以能够飞起来。在教室擦窗户时,室外一阵风沿走廊吹过,我们会看到窗帘向 (选填“室内”或“室外”)飘去。
室外
压强差(或压力差)
增大