(共21张PPT)
第4节流体压强与流速的关系
阅读课本P44~46的内容,了解本节主要知识。
大
液体
气体
小
大
小
小
飞机能够起飞跟流体的压强与流速的关系有关,今天我们就一起来探究这一问题。
●合作探究 1.小组合作讨论明确什么叫流体
2.并通过合作完成课本图9·4-1和图9·4-2所示的实验探究,归纳出流体的压强与流速的关系。
参考视频:硬币跳高
参考视频:吹纸实验
●点拨 前面学习过液体和气体内部存在压强,它们的压强与它们的流动情况是否有关呢,有什么关系?通过实验现象认真分析讨论。
1.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体;
2.在流体中流速越大的位置,压强越小。
1.如图所示,握住两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,这时两张纸将________(填“分开”或“靠拢”),因为在两纸中间向下吹气时,两纸之间的空气流速大于两纸外侧的空气流速,两纸间的气压就______(填“大于”或“小于”)两张纸外侧的气压。
小于
靠拢
2.两船距离很近且并排行驶时,容易发生相撞事故,这主要是因为两船内侧水的流速_____于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强______于外侧水的压强的原因(填“大”“小”或“等”)。
3.如图所示,在两根平行的木棒上平放着两个乒乓球,两个乒乓球之间间隔一定的距离,当向两个乒乓球中间的间隙用力吹气时,乒乓球将( )
A.向两边滚 B.向中间滚
C.静止不动 D.向同一侧滚动
大
小
B
●合作探究 小组合作完成课本图9·4-3所示的实验,认真观察实验现象,认识飞机的升力,并分析产生升力的原因。
视频:机翼模型实验
●点拨 根据飞机机翼的形状特征,利用流体的压强与流速的关系进行分析;注意在飞机前进时,以机翼为参照物空气是向后流动的。
由于机翼的形状上、下不对称,相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,速度较大,对机翼向下的压强较小;下表面气流的速度较小,对机翼向上的压强较大。上、表面的压强差而产生的压力差,就是升力。
4.如图所示是飞机机翼的截面图,当飞机在高空中水平飞行时,机翼上方气流的速度_______机翼下方气流的速度,由此可知机翼下方所受气体的压强________机翼上方所受气体的压强,从而产生了向上的升力。
5.如图所示,赛车尾部气流偏导器的作用,主要是为了让汽车在高速行驶时,对地面的压力更大,提高车轮的抓地性能。图中能表示偏导器横截面形状的是( )
大于
大于
B
[例1]:我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止安全事故的发生,站台的安全线距离由原来的1m变为2m。关于列车与乘客间空气流速及压强的变化,判断正确的是( )
A.空气流速变大,压强变小
B.空气流速变大,压强变大
C.空气流速变小,压强变大
D.空气流速变小,压强变小
流体压强与流速的关系
[解析]:本题考查流体压强与流速的关系,根据所学知识将物理与实际相结合。流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大。为了有效避免安全事故的发生,防止由于车道空气压强小,造成人被卷入车道中,所以站台的安全线距离由原来的1m变为2m。主要原因就是空气流速变大,压强变小。故选A。
[答案]:A
[例2]:飞机机翼初看好像是一个整体,实际上是由几部分组成的,如图所示。它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、平稳飞行、下降和着陆减速等过程中,是通过操纵杆改变襟翼的弯曲度来改变飞机的升力、阻力的。下图是简化的机翼截面图,其中表现飞机上升的是( )
飞机的升力
[解析]:当飞机在机场跑道滑行时,流过机翼上方的空气流速大,流过机翼下方的空气流速小,机翼上下方所受的压力差形成向上的升力,当飞机滑行速度大到一定值时,机翼所受的升力超过飞机的自重,飞机就起飞了。从题目中我们发现飞机在上升过程中,需要的升力最大,也就需要机翼上方的凸度最明显,显而易见A选项中机翼上方的凸度最明显,形成向上的升力最大,符合飞机上升时的状况。故选A。
[答案]:A
较大
较小
竖直向上
小
D
D
本节学习同学们知道了在流体中流速越大的位置,压强越小,
并且让同学们知道了飞机的升力是怎样产生的。