(共21张PPT)
第4节 流体压强与流速的关系
八年级
初中物理
第九章 压强
1.初步了解流体压强与流速的关系。
2.能够解释飞机升力产生的原因以及生活中的有关现象。
学习目标
流体压强与流速的关系
知识点一
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
1.流体
2.液体压强与流速的关系
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。
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p=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。
实验分析
做下面三个实验:使劲吹气,猜想下硬币、乒乓球、纸条会怎样运动?同学试一试吧。
2.气体压强与流速的关系
吹气时硬币向上“跳”,硬币上方空气流速大,压强小,下方流速小,压强大,硬币在压力差的作用下跳起。
实验现象:硬币会向上跳起,并随着气流向前运动。
从漏管向下吹气时,乒乓球上方气体流速大,压强小,乒乓球下方气体流速小,压强大,乒乓球在压强差的作用下,不会掉下来。
实验现象:从漏管向下吹气时,乒乓球掉不下来。
实验现象:在两张纸之间向下吹气,观察到两张纸向中间靠拢。
吹气时,两张纸之间的空气流速大,压强小,外侧空气流速小,压强大,纸在压力差的作用下向中间靠拢。
通过以上实验可知:在气体中,流速越大的位置压强越小。
小结
在流体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
几十吨重的飞机为什么能够腾空而起?你观察过飞机的机翼吗?它的横截面是什么形状的?
飞机的升力
知识点一
飞机机翼的上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。由于机翼横截面的形状上下不对称,机翼上方气流速度较大、压强较小,下方气流速度较小、压强较大,因此在机翼上下表面产生了压强差和压力差,飞机的升力F=F2- F1 ,方向向上。
运用流体压强与流速的关系解释实验现象:
航海规则为什么规定两艘轮船不能近距离同向航行?
同向行驶两船中间部分水流速大,压强小,两船就会在外侧压力下撞在一起。
草原犬鼠的“空调”洞穴
铁路旁有防护网
站台上有安全线
喷雾器
课堂小结
随堂练习
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
2.唐代著名诗人杜甫的《茅屋为秋风所破歌》中写道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”说的是大风掀走了茅屋的屋顶,你能解释为什么风大时能把屋顶掀走吗?
风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小;屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受到向上的压强大于向下的压强,受到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的压力差,将茅草吸上去。