内容正文:
第4节 流体压强与流速的关系
第九章 压强
人民教育出版社
学习内容导览
(1)通过实验,能总结出流体压强与流速的关系;
学习目标
(3)能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象;
(2)能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因;
流体压强与流速的关系
飞机的升力
导入新课
如图,在离桌边20-30cm的地方放一枚铝质硬币,在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。请在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气。
思考:
现象:
硬币可能跳过木块。
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
导入新课
流体压强与流速的关系
液体和气体都没有一定的形状,并且都有流动性,因此,它们统称为流体。
流体:
前面我们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又会怎样?
思考:
流体压强与流速的关系
实验探究
1、找两张较薄的白纸,A4大小,用手拿着离开一定距离,使它们互相平行,然后用嘴向两纸中间吹气。
吹气
两纸会很快靠拢。吹气越快,这两张纸靠得也就越紧。
实验现象:
2、将一张纸条让其自然下垂,然后,沿着纸的水平方向吹气。
流体压强与流速的关系
实验探究
发现下垂的纸条飘了起来。
实验现象:
3、将漏斗喇叭口向下,乒乓球放在漏斗喇叭口内,先用手托住,然后从漏斗另一端管口吹气,这时将托乒乓球的手移开。
流体压强与流速的关系
实验探究
乒乓球不会掉下来。
实验现象:
实验结论:
在流体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
流体压强与流速的关系
实验探究
例题1
1.如图所示,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可以跳过挡板,落在挡板的另一侧。请解释这个现象。
答:根据流体压强与流速的关系可知,流体流速越大的地方压强越小,当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时,硬币上方空气流速加快,压强减小,硬币下方压强不变,在压强差的作用下,硬币就可以跳过挡板,落在挡板的另一侧。
1、生活中跟流体的压强与流速相关的现象:
流体压强与流速关系的现象解释
流体压强与流速的关系
①窗外有风吹过,窗帘飘向窗外;
②汽车开过后,两侧的尘埃向中间靠拢;
③踢足球时的“香蕉球”;
④打乒乓球时发出的“旋转球”;
流体压强与流速的关系
用“流体压强与流速的关系”解释生活中的有关现象的方法:
用“流体的流速与压强的关系”解释生活中的有关现象时,要明确哪部分流速大,哪部分流速小。流速大的位置压强小,流速小的位置压强大,流体在压强差的作用下产生各种现象。
流体压强与流速关系的现象解释
例如,在厨房做菜时,打开排气扇可将厨房内的油烟排出室外,此现象可按以下步骤分析:
流体压强与流速的关系
①排气扇起动,向室外吹风,室内空气高速流向室外;
②空气高速流动处压强小,周围油烟处压强大;
③油烟在压强差的作用下向排气扇中心处合拢,被排气扇吹出室外。
流体压强与流速关系的现象解释
例题2
答:根据流体压强和流速的关系知道,车行驶时,打开车窗,窗外的空气流速大压强小,窗内的空气流速小压强大,窗帘受到向外的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗外。
2.在快速行驶的中巴车上打开窗户,窗帘布会往外飘,这是为什么?
飞机的升力
几十吨的飞机为什么能够在空中飞行?秘密在于机翼。你观察过飞机的 机翼吗?
①机翼的形状是上凸下平的。
机翼能产生升力的原因:
飞机的升力
②当飞机高速行驶时,机翼与周围的空气发生相对运动,迎面而来的气流被机翼分成上、下两部分。
③由于机翼横截面的形状上、下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的曲线路程较长,机翼下方气流通过的直线路程较短,这就造成机翼上部气流的速度比机翼下部气流的速度大。
机翼能产生升力的原因:
飞机的升力
由于流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,因此,机翼上部的压强要小于机翼下部的压强。
④巨大的机翼就是靠上、下气流的压强差产生了向上的升力,从而使飞机升空飞翔。
机翼能产生升力的原因:
飞机的升力
例题3
1.飞机能在空中展翅翱翔,是因为它有一对机翼。飞机飞行时下列说法正确的是( )
A.机翼上方空气流速大,压强大
B.机翼上方空气流速大,压强小
C.机翼下方空气流速大,压强大
D.机翼下方空气流速大,压强小
B
流体压强与流速关系在生活中的应用
1、火车站和地铁站的站台上要画一条安全线
当火车或地铁进站时,会带动人和车之间的空气的流速加快,根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险。
飞机的升力
安全线
飞机的升力
2、喷雾器的工作原理
喷雾器的小孔处比较细,当有气体流出时,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