内容正文:
第九章第4节
流体压强与流速的关系
一
流体
水
空气
物理学中,把具有流动性的液体与气体统称为流体。
向各个方向都有压强
流动性
液体压强
大气压强
当液体和气体处于流动状态时其压强又会怎样?
静止压强
2
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
按照课本的要求,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币有可能跳过木块吗?
现象:硬币可以跳过木块。
实验1
3
分析
吹气时硬币向上“跳”
硬币上面空气向下的压力比较小,
下面空气向上的压力比较大。
上面空气向下的压强比较小
硬币上下两面的面积相同
由于吹气,硬币上面空气的流速变大了。
是不是气体的压强跟气体的流速有关系?
F1<F2
P1S <P2S
P1<P2
F1
F2
4
二
流体压强与流速的关系
思考:如果空气的压强真的跟空气的流速有关系,这两张纸应该怎样运动?
1、气体压强与流速的关系
实验2
5
二
流体压强与流速的关系
分析
吹气
流速大
流速小
流速小
压强小
压强大
压强大
猜想——
气体流速v越大,压强p越小;
气体流速v越小,压强p越大。
(内侧)
(外侧)
(外侧)
6
二
流体压强与流速的关系
实验3
1、气体压强与流速的关系
7
二
流体压强与流速的关系
1、气体压强与流速的关系
横截面积S大的位置流速v小,横截面积S小的位置流速v大。
每秒流经不同截面的气体体积相等
实验3
气体流速越大的位置,压强越小。
液体上方气压小
流速大
流速大
流速小
液体上方气压大
8
二
流体压强与流速的关系
气体流速越大的位置,压强越小。
大家猜会发生什么现象?原因呢?
9
二
流体压强与流速的关系
气体流速越大的位置,压强越小。
大家猜会发生什么现象?原因呢?
10
二
流体压强与流速的关系
对玻璃管吹气,会出现什么现象?
喷雾器原理
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二
流体压强与流速的关系
为什么乘客需要站在黄线外等待列车?
12
二
流体压强与流速的关系
鄂洛多克惨案
1905年冬天,在俄国的鄂洛多克火车站,有38名员工站在铁路两旁迎接前来视察的领导。然而,列车并没有缓缓进站,而是直接冲了过去。突然,这些人彷佛被人猛推了一把,纷纷不由自主地向前仆倒下去,结果造成34人死亡,4人重伤……那么,这“魔鬼般的黑手”到底是谁呢?
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二
流体压强与流速的关系
2、液体压强与流速的关系
实验4
14
二
流体压强与流速的关系
液体流速 上方液柱 分析流体压强
粗管
细管
小
大
较高
较低
较大
较小
每秒流经不同截面管的液体体积相等
υ大
υ小
υ小
p大
p大
p小
液体流速越大的位置,压强越小。
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二
流体压强与流速的关系
液体流速越大的位置,压强越小。
1912年秋天,当时世界上最大远洋轮之一的“奥林匹克”号正在大海上航行,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号距它100米处正在向前疾驶。忽然,正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似地,竟一头向"奥林匹克"号闯去。最后,酿成一件重大海难事故。
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二
流体压强与流速的关系
流速小
流速小
流速大
压强小
压强大
压强大
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二
流体压强与流速的关系
1、液体和气体统称为流体。
小结
2、在流体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
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三
飞机的升力
思考:
几十吨重的飞机为什么能够腾空而起?你观察过飞机的机翼吗?它的横截面是什么形状的?
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三
飞机的升力
动手做一个飞机模型
由于机翼上凸下平,因此机翼上方的气流速度较大,下方的气流速度较小。
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三
飞机的升力
飞机上升的原因
机翼上、下表面的压强差,导致压力差,这是产生升力的原因。
流速大,压强小
流速小,压强大
举力
(升力)
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“气流偏导器”的上表面平直,底部成弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,这主要是为了让跑车在高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。常用于汽车、赛车尾部以及飞机机翼。
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上方流速大,压强小。
下方流速小,压强大。
吹纸片会发生什么现象?原因呢?
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平整 流速小 压强大
凸起 流速大 压强小
草原犬鼠的“空调”洞穴
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“香蕉球”
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龙卷风是一种伴随高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋。空气旋转时,因其中心最大风速比涡旋外围的风速大得多,最高可达300m/s,所以漏斗状涡旋内部的压强远_______外部的大气压强,从而“吸”起物体,极大的能量使其破坏性极强。
小于
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流体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系
飞机的升力
在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
机翼上下表面存在压强差
机翼上表面空气流速大,压强小
机翼下表面空气流速小,压强大
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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