(共20张PPT)
9.4
流体的压强和流速的关系
第九章
压强
2021年春人教版物理八年级下册
观察思考
历史上的一次海难
1911年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行,但是当两船平行的时候,突然小船竟然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。
是什么力让小船冲向奥林匹克号?
想想做做
一、流体压强与流速的关系
在离桌边20~30cm处放一铝质的硬币,在硬币前10cm左右放一高约为2cm直尺或钢笔支起一个栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过栏杆,是什么力使硬币跳起来?
口吹硬币跳跃木块
探究新知
1.流体:液体和气体统称为流体。
我们前面已经学过液体内部的压强和大气压,它们都是流体静止时的压强。当液体和气体处于流动状态时,其压强有什么特点呢?
一只漏斗和一个乒乓球,怎么可以让乒乓球在漏斗口不掉下来?(可以有几种方法?)
做一做
1
(1)把乒乓球堵严下端口。然后用力把直管内的空气吸走.
球是被大气压压在漏斗口的
球是静止不动的
吸
气
(2).把乒乓球放在下端口附近,不堵住漏斗口。用力向下吹气.
乒乓球会掉下来吗?
吹
气
漏斗
现象:乒乓球会旋转。悬浮在空中。
问题:什么力支持住乒乓球?
做一做
2
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。
问题:为什么吹气时,两张纸没被吹开。反而吸到了一起?
实验
探究液体压强与流速关系
A
B
C
D
实验现象:
液体流速
上方液柱
分析流体压强
粗管
小
较高
较大
细管
大
较低
较小
分析实验现象:
每秒流经管子不同截面的液体体积相等。横截面积大的位置流速小,横截面积小的位置流速大。
υ大
p小
υ小
υ小
p大
p大
在液体中,流速越大的位置压强越小。
实验结论:
2.流体压强与流速的关系:
流体(气体和液体)中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
3.解释实验现象:
分析:硬币与桌面间总有一定的缝隙,硬币的下方和上方都有空气。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,压强小,下方气体的流速小,压强大。产生向上的压力差。
(1)口吹硬币
吹
气
球上方气体流速快,气压小。
球下方气体流速慢,气压大。
(2)球不掉下的原因:
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。
(3)吹不开纸的原因:
4.生活中有关流体压强与流速关系的现象:
(1)航海规则为什么规定,两艘轮船不能近距离同向航行?
这是因为当两船并行时,两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速,造成内侧水的压力小于外侧水的压力,进而使两船逐渐靠拢,酿成海难事故。
(2)草原犬鼠的“空调”洞穴
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?
风从地表吹过,在平直洞口处流速小,压强大;在凸起洞口处流速大,压强小,两个洞口间具有压强差,在洞穴内产生风。
喷雾器
(3)喷雾器原理
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,被喷成雾状。
(4)在火车站台,为什么不能站在安全线以内?
V
空气流速快
空气流速慢
空气压强大
空气压强小
如图所示,火车进站时,速度仍然很大。离车体越近的空气流动速度越大,压强越小。离车远的空气流动速度小,压强大。如果人站在安全线以内,压力差会把人压向火车。
跑车车身形状和机翼类似,高速飞驰时,如果产生向上的力就会发飘,会造成行驶不稳定。
(5)跑车的尾翼
车尾翼板象“装反了的机翼”,上方压强大于下方,给车身向下的较大压力,既增加了稳定性,加大了与地面摩
擦,增大了动力。
(6)
踢足球中的“香蕉球”
由于气体的流速越大,压强越小。罚“香蕉球”的时候,足球一边向前飞行一边不断地旋转,两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。
三、飞机的升力
1.机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。
机翼的形状:底平上凸.
在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长,空气流速比下方大,气流在机翼上表面产生的压强小于在下表面的压强。机翼上下表面的压强差使飞机产生了向上的升力。
下方流速慢,压强大
上方流速快,压强小
2.鸟类的翅膀横截面与飞机机翼很相似
聪明的动物世界——灰雁
生活在欧洲的灰雁,如果天气情况很恶劣时,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?
身体完全翻转过来,倒立飞行
本堂难点:了解飞机的升力是怎样产生的。
本堂重点:知道流体压强与流速的关系。
课堂小结
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