(共18张PPT)
第九章 压强
第5节 流体压强与流速的关系
学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练
人教版-物理-八年级下册
1.了解流体的压强与流速的关系;
2.了解机翼升力产生的原因;
3.应用“流速越大的位置压强越小”观点来解释实际问题。
学习目标
【重点】探究验证气体压强与流速的关系的过程。
【难点】用流速与压强的关系来分析生活中的实际问题。
新课引入
手持一张纸条,纸条由于受到重力的作用,会自然下垂。如果在纸条上方朝水平方向吹气,你认为纸条会如何运动?为什么?
新知探究
演示实验
现象:朝水平方向吹气时,纸条会向上运动;停止吹气,纸条就会下垂。
知识点1 流体压强与流速的关系
分析:纸条向上运动,说明吹气后其上、下表面受力情况发生了变化。
吹气前、后纸条下方气压变化不大,纸条向上运动,水面纸条上方气压变小。
猜想:空气流动起来的压强比静止时的压强小,气体的压强是否跟其流速有关系?
新知探究
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
知识点1 流体压强与流速的关系
新知探究
想想做做
知识点1 流体压强与流速的关系
如图所示,手握两张纸,让纸自然下垂,在两张纸的中间向下吹气,这两张纸会怎样运动?
新知探究
现象:向下吹气时,两张纸向中间靠拢。
想想做做
知识点1 流体压强与流速的关系
分析:吹气时,两张纸外部的大气压力没有发生变化,两张纸向中间靠拢,说明中间的气体向外的压力变小了。
纸张侧面积一样,压力小,说明压强也小。
结论:空气流动时的压强比静止时的压强小。
新知探究
实验表明:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
知识点1 流体压强与流速的关系
新知探究
知识点2 飞机的升力
上百吨的飞机能够在空中飞行,其中一个重要的因素就是机翼的形状,它使飞机在水平飞行时获得向上的升力
机翼模型图
新知探究
如图所示,我们可以看到机翼横截面的大致 形状,其上表面俺去,下表面比较平。
飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流影响流过机翼。
气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生了升力。
知识点2 飞机的升力
犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,另一个则是隆起的土堆。这是为什么呢?
草原犬鼠的“空调”洞穴
隆起的位置空气流速大,压强小,洞内两侧出现压强差,空气在压力作用下发生流动。
新知探究
想一想
课堂小结
流体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系
飞机升力产生的原因
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力差
应用的实例
汽车尾翼、飞机机翼、火车站站台安全线、军舰航行队列等
课堂训练
答:风沿着窗外的墙面吹过时,室外空气流速大,压强小,屋内空气流速小,压强大,所以窗帘在向外压力差的作用下被压向窗外。
1.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外;居室前后两面的窗户都打开时,“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。
居室前后两面窗户都打开时,衣柜外空气流速快,压强小,衣柜内空气流速慢,压强大,于是产生一个向外的压强差,将衣柜门推开。
课堂训练
2.据说1912年秋天,当时世界上最大的轮船之--奥林匹克号在海上全速前进,另一艘比它小得多的霍克号军舰,沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶,两船最初相距100m左右,随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了:霍克号突然偏离了自己的航道,向奥林匹克号直冲过来。最后,两船剧烈相撞,霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你利用所学的物理知识解释这一事故发生的原因。
课堂训练
答:当两船并排前进且靠得比较近时,两船之间的水流通道变窄,船体内侧水流速大于船体外侧水流速度。由于在液体中,流速越大的位置,压强越小,所以船体外侧压强大于船体内侧压强,船被水挤压相互靠近,最终发生碰撞。
课堂训练
答:当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢;根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。
3.如图所示,在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线。请分析,为什么当列车驶过时,如果人越过安全线,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的。
课堂训练
答:往吸管B中吹气时,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,杯中的水在 大气压的作用下沿吸管A管上升,所以吸管A中的水面上升。
4.如图,把一根吸管A插在盛水的烧杯中,另一根吸管B的管口贴靠在吸管A的上端。
(1)往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,这是什么原因?
课堂训练
答:如果用力吹气,吸管A中的水将从管口流出,甚至会喷出。用这个现象可以制成喷雾器等。
4.(2)如果用力吹气,吸管A中的水将从管口流出,想一想,这个现象有什么实用价值?