资料简介
•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?
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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。
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