第4节 流体压强与流速的关系
一、流体
液体和气体都具有流动性,统称为流体。
二、探究流体压强与流速的规律
1、气体压强与流速的规律
活动一
用双手平拿一张纸,让大半张纸自由下垂,在纸的上方沿水平方向吹一口气,如图所示,这张纸将怎样运动呢?记录所观察到的现象,并思考为什么会出现你所观察到的现象。
现象:
纸条向上飘起来了
说明当纸上方有气流流过,它的压强会减小。而纸的下方气体没有流动,压强仍等于大气压强,由于纸的上、下方存在压强差,所以纸会向上运动。
活动二
用手提着两张纸,让这两张纸竖直地自由下垂,向两张纸之间吹一口气,如图所示。这两张纸之间的距离将怎样变化呢?记录所观察到的现象,并思考为什么会出现这一现象。
现象:两张纸靠拢
吹气时,纸条接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压小,结果纸条在两侧气压差的作用下,向气压小的一侧(有气流的一侧)运动.
漏斗吹乒乓球
活动三
1、流动气体的压强与流速的关系
气体流动时:
流速越大的位置,压强越小
流速较小的位置,压强越大。
A
B
C
D
2.研究液体压强与流速关系
静止时:
流动时:
看一看,想一想
看一看,想一想
记录实验现象
液体流速
上方液柱
分析流体压强
粗管
细管
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。
小
大
高
低
2、流动液体的压强与流速的关系
液体流动时:
流速较大的位置,压强______;
流速较小的位置,压强______。
较小
较大
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。
两艘高速行驶的轮船如果靠得太近,船间的海水流速大于船两边的海水的流速,两船之间的海水对船产生的压强小于船两边的海水对船的压强,所以两船会发生碰撞。
三、飞机升力的产生?
飞机机翼的形状:底平上凸
在相等的时间里,机翼上下气流通过的路程不同,即气体的流速不同。
飞机机翼上面气流的速度大,气体的压强小;下面的气流速度小,气体的压强大。因此在上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。
草原犬鼠的“空调”洞穴
四、生活中有关流体压强与流速关系的现象
前苏联发生过一起奇怪的车难。当时前苏联有一个访问团从欧洲回来,有关部门组织了人员到火车站欢迎。火车进站后仍以极大的速度前进,没有减速,结果40多人“扑”上火车,当场死亡。事后有关人员经过严密调查,没有发现任何线索。这件案子成了一件悬案。大约经过一年零9个月之后,科学家在一次实验的中找到杀人凶手,案情真相大白。
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
V
空气流速快
空气流速慢
空气压强大
空气压强小
小 结
1.流体
2.流体压强规律
3.流体流速变快的原因:
(1)外力所致.如吹气.
(2)外力带动.如火车的安全线.
(3)一定的流体在相同时间内通过路程大的
位置流速大.如机翼.
(4)一定的流体在相同时间内通过横截面积
小的位置流速大.如轮船不能并排航行.
4.分析流体现象的方法:先弄清流速关系,再分析压强关系,最后得出可能发生的现象.
课堂练习
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.秋天树叶枯黄飘落在地面上,当一辆高速行驶的汽车驶过时,路旁的树叶( )
A.从路旁吸向汽车 B.不受影响 C.从路中间飞向路边 D.只向上飞扬
3.飞机的机翼形状( )
A.上平 下凸 B.上凸 下平 C.上、下全凸 D.上、下全平
4.飞机能够在空气中水平飞行的原因( )
A.机翼下方和上方相比,空气流速大压强小
B.机翼下方和上方相比,空气流速大压强大
C.机翼上方和下方相比,空气流速大压强小
D.机翼上方和下方相比,空气流速大压强大
A
B
C
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
谢 谢