课件46张PPT。第4节 流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系01飞机的升力02CONTENTS目 录 秋天树叶散落在马路边上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( ) (从车边飞向路两旁/从路旁飞向汽车 )想 一 想 为什么我国海军舰艇赴亚丁湾护航时,护航编队一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航?乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车?一、流体压强与流速的关系向各个方向都有压强流动性气体和液体都具有流动性,统称为流体。液体有压强气体有压强 液体、气体静止时的压强前面我们已经研究过了;当液体、气体处于流动时压强又是怎样的呢?与什么因素有关呢?想想做做 做下面三个实验:使劲吹气,
猜想下硬币、纸条、乒乓球会怎样运动?是什么力使得硬币向上“跳”起来了?口吹硬币跳跃木块探究实验 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,硬币上方的压强大于下方的压强。对着两张平行拿着的纸吹气,
你会发现什么现象?为什么?现象:两张纸吸到了一起
原因:吹气时,纸条内侧空气流动快,压强变小,纸条外侧空气流动慢,压强大,两纸条被吸到了一起。探究实验吹 气漏斗乒乓球会掉下来吗?探究实验球上方气体流速快,气压小球下方气体流速慢,气压大乒乓球不掉下的原因气体的流速与压强的关系:气体的流速越大,压强越小结论气体的流速越小,压强越大 用注射器向两个小船中间喷射水产生水流,观察一下发生什么现象?探究实验现象:两小船靠近
原因:向两只船中间喷水,中间的水的流速增大,流体压强减小,船两侧的流速减小,流体压强增大,两小船靠近。气体的流速与压强的关系:液体的流速越大,压强越小结论液体的流速越小,压强越大 更多的实验结果表明:
在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。几十吨重的飞机为什么能腾空而起? 二、飞机的升力动手做一个机翼模型机翼的形状是: 上凸下平的秘密在于:飞机的机翼飞机升力的产生: 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,因而速度较大,对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,对机翼的压强较大.飞机的升力:气流在机翼上下表面由于流速不同、压强不同产生的压力差,这就是向上的升力。机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。鸟儿是怎样飞翔的?想 一 想鸟类的翅膀横截面与飞机机翼很相似所有飞机的机翼横截面都不是对称的观察鸟翅膀的形状,解释为什么鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来?鸟翅膀展开后的截面是上凸下凹,气流流经翅膀,翅膀上下流速不同会形成压力差,产生向上的升力,使鸟在空中自由飞翔。 三、生活中有关流体压强与流速关系的现象为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?地铁站台安装屏蔽门铁路旁有防护网草原犬鼠的“空调”洞穴非洲草原犬鼠的空调系统
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,另一个则是隆起的圆形土堆。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洞口堆成土包状,是为了建一处视野开阔的瞭望台,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成土包呢?那样不就有了两个瞭望台了吗?实际上,两个洞口的形状不同,决定了洞穴中空气流动的方向。吹过平坦表面的风运动速度小,压强大;吹过隆起表面的风速度大,压强小。因此,地面上风吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带去了习习凉风。标出洞穴中空气流动的方向。杜甫在《茅屋为秋风所破歌》当中写道“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。请你分析诗中包含的物理道理。大风从屋顶上吹过,屋顶上方空气流速大,压强小,屋内空气流速小,压强大,所以屋顶受到向上的力大于向下的力,这种压力差能把屋顶掀翻。喷雾器原理小孔处空气流速快,压强小,容器里液面上方的空气压强大,液体就沿着细管上升,从管口流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。 跑车的尾翼有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图所示,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形向下凸,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度 (选填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强 (选填“大或小”),这样,“气流偏导器”受到一个向 (选填“上或下”)的压力,从而使车对地面的压力增大,摩擦力也随之增大,提高了车轮的着地性能。小大下1912年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。是什么力量驱使两船相撞呢? 液体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大所以航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行分析:“香蕉球”为什么会拐弯?常考题型分析题型一 关于流体压强与流速的关系例1、如图所示,能够说明流体压强与流速关系的是( )
A、拦河坝设计成上窄下宽
B、用漏斗向下吹气,乒乓球不会掉落
C、高压锅容易把食物煮熟
D、玻璃厂用吸盘搬运玻璃
B题型二 对机翼形状的理解例2、船在水中航行时,船体受到水的阻力较大,影响了航行速度。如图是一种水翼船,船体下安装了水翼。船在高速航行时,水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力。请你判断水翼的形状应该是图中甲、乙的哪一个?并根据流体压强与流速的关系解释,当船在高速航行时,船体被抬高的原因。题型二 对机翼形状的理解
答案:水翼形状应该是甲。在流体中流速越大的位置,压强越小。当船在水中高速航行时,水翼上表面凸起,它与船体间的水流速度大,压强小;水翼下表面的水流速度小,压强大。因此在水翼的上下表面存在向上的压力(压强)差,所以船体被抬高了。题型三 关于流体压强的探究例3、为了探究液体的某些性质,小平和小华在老师的帮助下设计制作了如图17所示的装置,两人首先向水槽中灌满水,松开铁夹后,水流入a、b两管,待稳定后,比较两管中水面高度关系,将会发现______________,其原因是________________;随后他们拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出,此时再比较两管中水面的高度关系,将会发现_________________,其原因是_______________ ___________。两管水面等高两管构成连通器b管水面比a管低 液体流速大的
地方压强小谢谢陈双春 深圳·坪山
2015.4