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•第八章 压强 •第四节 流体压强与流速的关系 导入新课 满载乘客和货物的飞机翱翔蓝天,它是怎样升上天空的 ?水翼船为什么会在水面飞速前进? 想揭开这些奥秘,就要知道流体压强与流速的关系。 新课讲授 一、流体压强与流速的关系 1.流体 液体和气体都具有流动性,统称为流体。 2.流体压强 流体流动时的压强称作流体压强。 流体流动时的压强与静止时的压强不同,并与它们的流动速 度有关。让我们来做两个小实验吧。 3、小实验 实验一:向两乒乓球间吹气 (1)实验器材: 两支筷子、两个乒乓球、吸管。 (2)实验步骤: ①两支筷子平行放置,把两个乒乓球放在筷子上。 ②用吸管向两个乒乓球中间吹气,并观察现象。 (3)实验现象:乒乓球向中间靠拢。 气流 你知道原因吗? 流速大压强小流速大压强小 流速小压强大流速小压强大 ①分析:如图 气体在气体在流速大流速大 的地方的地方压强小压强小,, 在在流速小流速小的地的地 方方压强大。压强大。 ②解释:气体流速越大的位置压强越小,向乒乓 球中间吹气时,乒乓球中间流速大,压强变小, 乒乓球外侧大气压不变,所以乒乓球外侧压强大 于内侧压强,所以乒乓球向中间靠拢。 实验二:向两船间冲水 (1)实验器材:两只小纸船、盆子、水、水管。 ①在盆子中放些水并把两只小纸船并排放进水里。 ②用水管向船中间的水域冲水,观察两只小纸船 的运动情况。 (2)实验步骤: (3)实验现象:水面上两只小纸船互相靠近 下面我们用小瓶盖代替两只小纸船在水面上做实验。 ①实验装置如图。 液体在流速 大的地方压 强小,在流 速小的地方 压强大。 中间注水 流速快 压强小 流速慢 压强大 流速慢 压强大 ②分析:如图 ③解释:液体流动速度越快,那么这个地方 压强就越小,用水管向船中间的水域冲水, 导致船之间压强小,船两侧压强大,压强差 就会把小船挤压到中间。 通过两个小实验可得到的结论: 流体在流速大的地方压强较小, 在流速小的地方压强较大 如图所示,将一根吸管弯成 直角,在弯折处剪开一个口, 插入水中,用力向管内吹气, 你观察到了什么现象?说说 这是为什么? 自制简易喷雾器 迷你实验室 分析:用力吹气时,直管上方的空气流速大,压强小,直 管中的水在大气压的作用下被压出,同时由于水平方向的 气流作用,涌出的水会向前喷出。 结论:气体在 流速大的地方 压强越小,流 速小的地方压 强大。 例题:诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到:“八 月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,请你分析诗中包含 的物理道理。 典型例题 分析:风怒号 空气流动很快 卷我屋上三重茅 茅草都向上运动而飞走 物理道理物理道理::这是因为刮大风时,茅草上面的空这是因为刮大风时,茅草上面的空 气流动快,茅草的下面的空气基本是静止的。气流动快,茅草的下面的空气基本是静止的。 根据流体中,流速大的地方压强小的原理,根据流体中,流速大的地方压强小的原理,茅茅 草上面的空气压强压力小,而下面的压强压力大,草上面的空气压强压力小,而下面的压强压力大, 对茅草产生了向上的升力使它飞走了。对茅草产生了向上的升力使它飞走了。 二、升力的产生 飞机的升力与鸟儿滑翔时的升力有相似之处鸟翅膀展开后的 截面是上凸下凹机翼的形状是:上凸下平的。 1、飞机升力的产生 机翼上表面 下表面 在相同的时间机翼 上方气流通过路程 因而速度较 ,对机翼的压 强较 ;下方气流通过的路程较 ,因而速度较 ,对机翼的压强较 。 流速快,气压小 流速慢,气压大 凸起 平直 长 大 小 短 小 大 当飞机在机场跑道上滑行(或空中飞行)时机翼上 方对机翼的压强较小;下方对机翼的压强较大。机翼 上、下方所受的压力差形成向上的升力。当飞机的速 度达到一定值时,机翼所受的升力超过飞机自重,飞 机就起飞了。 思考:你能说出飞机能够起飞的原因吗? 2、水翼船 你能说出水翼船如何提高船速的? 水翼船的下部也有类似于飞机机翼的水 翼。船在高速行驶时,水翼会获得升力,使 船体与水的接触面积减小,从而减少水对船 体的阻力,进一步提高船速。 三、实例分析 为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线? 人离火车太近,火车开动时,使人和火车之间 的空气流动速度变大,压强变小,离站台远的地 方气体相对流速较小,压强较大,人在内外压强 差的作用下,被强大的气流压向列车。 课堂练习 1、下列关于流体压强与流速的关系说法正确的是(  ) A. 气体压强的大小与流速无关 B. 在气体中,流速大的地方压强大 C. 在气体中,压强小的位置气体的流速一定大 D. 在气体中,流速越大的位置压强越小 D 2、报道称,2015年底,成渝高速铁路将竣工通车,高速列车的最 大行驶速度将超过300 km/h。高速行驶的列车经过时,若人靠 近高速列车容易被吸进轨道,应特别注意安全。从物理学的角 度看,这是高速行驶的列车与人之间的(  ) A. 空气流速减小,压强增大 B. 空气流速减小,压强减小 C. 空气流速增大,压强减小 D. 空气流速增大,压强增大 C  3.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约 2 cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹 一口气,硬币就能跳过栏杆,这是因为( ) A. 硬币下方的压强比上方的压强大 B.硬币后面的压强比前面的压强大 C.硬币后面的压力比前面的压力大 D.硬币下方的空气密度比上方的大 A 4、如图所示,将乒乓球放在漏斗的下面紧贴漏斗,从漏斗口向 上吸气,乒乓球不掉下来,这是因为( ) ;从漏斗口向下吹气,乒乓球也不会掉下来,这是因为(    )。流体的流速越大,压强越小 受到大气压的作用 5、如图所示两船近距离并排行驶时将会( ) 这是因为两船内侧水的流速( )于两船外侧水的流速, 造成了两船内侧水的压强( )于外侧水的压强的原因。 (均填“大”“小”或“等”) 小 相撞 大 课堂小结 (一)流体压强与流速的关系 1.流体 液体和气体都具有流动性,统称为流体。 2.流体压强 流体流动时的压强称作流体压强。 3、流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。 (二)升力的产生 1、飞机升力的产生原因。 2、水翼船能提高船速的原因。 (三)实例分析 火车和地铁的站台上要画一条安全线的原因。 查看更多

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