(共43张PPT)
第4节
流体压强与流速的关系
1、为什么火车站台上都有一条安全线?
2、为什么火车进站时人们要站在安全线以内的区域?
流
体
1.什么是流体?
液体和气体都具有流动性,统称为流体。
2.流体流动时的压强称作流体压强。
探究活动一:口吹硬币跳栏杆
探究活动二:吹纸实验
探究活动三:用吸管吹乒乓球实验
探究活动四:吹不下来的乒乓球
硬币与桌面间总有一定的缝隙,这样硬币的下方和上方都有空气。
没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可看做静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强,硬币受力平衡而静止。
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。
探究活动一:口吹硬币跳栏杆
气体压强与气流速度有关,气
体的流速越大,压强越小。
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。
二、吹纸实验
吹
气
漏斗
乒乓球会掉下来吗?
下面我们来看一个更加有趣的实验:
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
1912年秋天,远洋邮轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行航行的时候,突然小船竟然不受舵手的控制,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。
史事再现
流水“吸引”乒乓球
解释:流水“吸引”乒乓球,喷水后乒乓球靠近。
向两乒乓球之间喷水两球靠近
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
结论:
当火车驶过站台时,火车周围空气被火车带动一起运动,流速快,压强小;而离火车远一点的地方,空气流速小,压强大。如果人站在安全线以内,容易被压强大的气流推向火车,发生危险。
小结:在流动的液体中,流速越大的位置压强越小.
打气
小孔
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,被喷雾状。
喷雾器
唐代著各诗人杜甫的《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?
杜甫
探究流动的液体压强与流速的关系
图一
静止时:
流动时:
=
=
>
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。
机翼的形状是上凸下平的
飞机起飞之前,先得在跑道上跑一段距离.飞机向前跑,空气就相对地向后移动,空气的压强作用在机翼上使机翼获得巨大的升力.机翼的形状起了很重要的作用
飞机的升力
几十吨重的飞机为什么能腾空而起?
视频:飞机起飞
观察:机翼的形状
上方流速快,压强小
下方流速慢,压强大
合压强:P
飞机获得升力的原因
机翼上下表面存在压强差
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,所以速度大比下方气流大
结论:气流在机翼上下表面由于流速不同产生压力差,这就是向上的升力.
机翼的升力:
由于机翼的形状上凸下平,在空气中运动时,通过机翼的上下表面的空气流速不同而存在压强差,产生了向上的升力。
享受成果
这是一只生活在欧洲的灰雁,灰雁是世界上体积最大的野鹅,正在空中飞行。
但此时的天气情况很恶劣,空气流动很大,且非常不稳定,它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。请同学们帮它想想办法,它怎样才能迅速的降低高度呢?
情景分析
聪明的动物世界——灰雁巧胜大自然
身体已完全翻转过来,呈倒立飞行姿势
!
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酷车欣赏
气流偏导器
相信大家都有过这样的经历:步行在雨中,我们会打一把伞.一阵大风吹来,雨伞会被向上吸起来.这是为什么呢?你能不能用今天所学的知识解释这个现象呢?
这是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图
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?
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。
草原犬鼠的空调系统
分析:“香蕉球”为什么会拐弯?
今天的收获
1、流体:液体和气体的统称
2、流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小;流速较小的位置压强较大。
应用:飞机升力的产生
灰雁巧妙脱险
汽车尾翼板
……
3、应用与危害
危害:人被吸进火车
不能越过安全线
两船相撞
不能并列航行
……
1、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
B
点拨:向两个乒乓球中间吹气,乒乓球中间流速大,压强小
2、如图所示,用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将
(
)
A.向左飘动
B.向右飘动
C.静止在原位置不动
D.无法确定
A
点拨:用漏斗吹气,使烛焰左侧流速大,压强小
3、(多选)唐代诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写着:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”.说的是秋季的狂风掀走了茅屋的屋顶,此诗句中所包含的科学道理有
(
)
A.空气振动产生的风声
B.力使物体改变运动状态
C.风对屋顶产生的升力大于屋顶重力
D.屋顶上方空气流动快,压强小,屋内空气流动慢,压强大,屋顶上、下方的压力差将屋顶掀掉
点拨:“风怒号”是由于空气的振动而产生的声音;“卷”说明了力可以改变物体的运动状态;“卷走三重茅”是因为室外空气流速大,压强小,室内流速小压强大,在屋顶的内外两侧形成了指向室外的压力差,这个压力差将屋顶掀掉.所以ABCD四个选项都是正确的.
ABCD
1、动手做做课后“动手动脑学物理”第2题的实验,看能否成功?成功的诀窍是什么?并想想这个现象有什么实用价值?
2、乒乓球是我国的国球,邓亚萍、张怡宁、王楠、马琳、王皓、王励勤等等都是排名世界前列的好手,每位选手都是身怀绝技。请你通过上网查阅资料,了解上旋球、下旋球、弧圈球运动轨迹的特点,及产生的原因?
布置作业