(共32张PPT)
第 4 节 流体压强与流速的关系
第九章 压强
1.通过实验探究,初步了解流体压强与流速的关系。
2.会简单解释飞机升力产生的原因。(难点)
3.了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。 (重点)
学 习 目 标
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?
新 课 引 入
向各个方向都有压强
流动性
1.定义: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
静止压强
新 课 讲 解
一、流体
在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过木块。
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
思 考
吹气时硬币向上“跳”
硬币上面空气向下的压力比较小,下面空气向上的压力比较大
下面空气向上的压强比较大
硬币上下两面面积相同
由于吹气,硬币上面空气的流速变大
是不是气体的压强跟气体的流速有关系?
分 析
实验一
思考:如果空气的压强真的跟空气的流速有关系,这两张纸应该怎样运动?
二、流体压强与流速的关系
做下面实验:只提一张纸,向纸上方吹一口气,你看到了什么现象?同学试一试吧。
结论:在气体中,流速越大的位置压强越小。
A
B
C
D
实验二
图 示
记录实验现象
液体流速 上方液柱 分析流体压强
粗管 小 较高
细管 大 较低
较大
较小
每秒流经管子不同截面的液体体积相等。
υ大
υ小
υ小
p大
p大
p小
分析实验现象
横截面积大的位置流速小,横截面积小的位置流速大。
实验分析
水流动时,水平管粗细不同,但流量是相同的,故三段水平管中水的流速是不同的,粗管中的水流速小,细管中的水流速大。水流动时,小竖管中水柱的高度不相同,根据液体的压强公式=ρgh,也就是说各段水平管中水的压强不相同,粗管中水的压强大,细管中水的压强小。
实验结论
在液体中,流速较大的位置压强较小,流速较小的位置压强较大。
吹 气
漏斗
乒乓球会掉下来吗?
用漏斗吹乒乓球比赛
实验三
吹 气
球上方气体流速快,气压小。
球下方气体流速慢,气压大。
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
气体的流速越小,压强越大
结论
现 象
为什么航海规则规定两艘船不能近距离同向航行!
两船近距离同向平行行驶,海水相对于船体向后流动,流经两船之间的水流速度大,压强小,两侧较大的水压将两船推向中间,使船相撞。
现象解释
几十吨甚至上百吨重的飞机为什么能腾空而起,在空中飞行呢?
三、飞机的升力
奥秘——飞机的机翼
机翼的形状是:
上凸下平的
飞机的机翼
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。
上方流速快,压强小
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。
飞机升力的产生
下方流速慢,压强大
为什么人不能站在安全线以内?
思 考
空气流速快
空气流速慢
空气压强大
空气压强小
现象解释
犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的(A),另一个则是隆起的土堆(B)。这是为什么呢?
A
B
答:因为隆起的土堆处空气的流速比较快,压强就比较小,洞内的空气便从B口流出,从A口流入,这样可以让洞内的空气流动。
聪明的犬鼠
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。
吹气
小孔
喷 雾 器
跑车的尾翼
流体压强与流速的关系
流体压强与
流速的关系
飞机的升力
在气体和液体中,流速
越大的位置压强越小
机翼上下表面存在压强差
流体压强与流速关系的应用
本 节 小 结
1.如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是( )
A.飞机翅膀的截面形状应该反过来
B.两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C.地铁、火车站的站台安全线不必设置
D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
C
当 堂 检 测
2. 如图所示,小丽同学撑一把雨伞在雨中,当一阵大风吹来,伞面可能被“吸”得严重变形.下列有关这一现象及其解释正确的是( )
A.伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方
B.伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方
C.伞面被向下“吸”,伞上方的空气压强大于下方
D.伞面被向上“吸”,伞上方的空气压强大于下方
B
3.龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为 ( )
A.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B.龙卷风增大了空气对物体的压力
C.龙卷风使物体受到的重力变小
D.迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中
A
4. 中新网转发了一组照片,向人们展示了一只灰鹅独特的飞行技艺。如图显示的就是这只灰鹅在突遇强风时,身体猛然转过180℃,而头部却保持正常姿态的情形。使用这种“超级扭曲”的方式能使翅膀下方的空气流速 上方的空气流速(选填“大于”或“小于”),从而使灰鹅受到一个向 的作用力,能迅速降低飞行高度,使飞行更安全。
大于
下
5.在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险。这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体___________,压强_________,离站台远的地方气体__________,压强 ________,强大的气流会___________________。
流速大
小
流速小
大
将人推向列车
再见