(共19张PPT)
问题:几十吨的飞机为什么会腾空而起?
情景导入
问题:
为什么火车站台上都有一条安全线?
为什么火车进站时人们要站在安全线以内的区域?
卡洛斯的任意球
1912年秋,当时世界上最大
的轮船之一“奥林匹克”号邮轮,以25km/h的速度在海上航行时,英国铁甲巡洋
舰“霍克”号以34km/h的速度从后面追赶,两船横向距
离很小,只有不足100米,当“
霍克”号刚刚追上“奥
林匹克”,船首与油轮的船尾并列后,巡洋舰好像突然
被一只看不见的巨手推动,不再顺从舵手的操纵,竟自
动扭转船头,几乎笔直地向油轮冲去,随着“咔嚓”一
声巨响,“奥林匹克”号的右舷撞了一个大洞,酿成一
件重大海难事故。这是当时发生的奇怪的海上事故,很
长一段时期无人能解释。
第4节
流体压强与流速的关系
第九章
压强
1.
往硬币上方吹气改变了什么?
2.
硬币的上表面的气压有什么变化?
3.
形成什么方向的压强差?
思考
猜想
气体的压强与气体的流速有关系。
进行新课
一、流体压强与流速的关系
流体:
具有流动性的液体和气体。
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。说明就是因为硬
币上、下气流速度大小不同而产生了
一个向上的力,把硬币“升”了起来。
分析:口吹硬币跳栏杆
v大
v小
硬币与桌面间总有一定的缝隙,
硬币下方和上方都有空气。没吹气时,
硬币上面、下面的空气可看做静止,
这时硬币上面和下面的空气对硬币的
压强相等,硬币受重力与支持力平衡
而静止。
气体压强与气流速度有关:气体的流速越大,压强越小。
演示:吹不下来的乒乓球
吹气
现象:
球被吸起不落下。
原因:
对着漏斗吹气,乒乓球上方
空气流动速度快,压强小;
乒乓球下方空气流动速度慢,压强大,小球被向上的压强差“吸”上去了。
向两纸中间吹气时,
两纸中间空气流速变大,
中间压强比两纸外侧压强小,
两纸外侧和中间的压力差
使两纸靠拢。
探究活动
:吹纸实验
外侧空气
流速小,
压强大
内侧空气流速大,压强小
如右图,手握两张纸让纸
自然下垂,如果在两张纸中
间向下吹气,你猜两张纸将
怎样运动?
试试看!
外侧空气
流速小,
压强大
——伯努利原理(效应)
流体中,流速大的位置压强小;
探究结论
流速小的位置压强大。
竖管上端空气流速快,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。
打气
小孔
喷雾器的制作原理?
与伯努利原理有关的物理现象
υ
空气流速快
空气流速慢
空气压强大
空气压强小
列车
安
全
线
压强差将人压入车底!
与伯努利原理有关的物理现象
两船平行行驶,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。
禁止两船近距离同向行驶。
与伯努利原理有关的物理现象
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?
聪明的犬鼠:
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,便于生存。
草原犬鼠的空调系统
与伯努利原理有关的物理现象
二、飞机的升力
几十吨的飞机为什么能在空中飞行?
秘密就在于机翼
机翼剖面图
υ大
υ小
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,对机翼向下
的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,对机翼向上的
压强较大。
飞机的升力: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,因而有
压力差,就产生了竖直向上的升力。
1.
气体和液体统称流体。
2.
在流体中,流速大的位置压强小;流速小的位置压强大。
3.
升力:机翼向上、向下的压强差从而形成向上的压力差,
本节课的收获:
常见的两种伯努利模型:
②机翼模型(流动路程大的流速大,压强小)
①管道模型(横截面积小的流速大,压强小)
———伯努利原理(效应)。
使飞机获得竖直向上的升力。
2.
你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,
一阵大风吹来,伞面可能被
“吸”,
严重变形,如图所示,。有关这一现象及其解释,正确的是(
)
A.伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速大于下方
C.伞上方的空气流速等于下方
D.伞上方的空气流速小于下方
1.
如图是机翼的模型,当飞机飞行时,迎面吹来的风被机翼分成两部分,
在相同时间内,机翼上方气流通过的路程长,因而速度大,空气对机
翼向下的压强
;下方气流通过的路程短,因而速度小,空气对机
翼向上的压强
,因而产生了竖直向上的
。
3.
学习了“流体压强与流速的关系”后,为了
解决
“H”形地下通道中过道的通风问题,
同学们设计了如下几种方案。如图所示,
黑色部分为墙面凸出部分,“
”为安装
在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是(
)
5.
如图,平底茶壶的质量是300g,底面积为30cm2,内盛0.6kg的4℃的水,
放在面积为1m2的水平桌面中央。求:
(1)茶壶对桌面的压强;
(2)水对茶壶底部的压力。
小
大
升力
B
C
(1)3000Pa
(2)3.6N
4.
在水平路面上,小汽车运动时与静止时相比较:运动时对地面的压力
静止时;运动时与地面的摩擦力
静止时(“大于”、“等于”或“小于”)
小于
大于
解:(1)F
=G
=mg
=(0.3+0.6)kg×10N/kg=9N
(2)P水=ρ水gh
=103kg/m3
×10N/kg
×0.12m
=1.2
×103Pa
F水
=P水S
=1.2
×103Pa
×3
×10-3m2
=3.6N