内容正文:
第九章 压强
9.4 流体压强与流速的关系
学习目标(1min)
1.知道流体压强与流速的关系
2.知道飞机的升力是怎样产生的
3.会用流体压强与流速的关系的规律解释有关生活现象
自学指导(5min)
先阅读课本P44--45,思考下列问题:再看视频
1、什么叫流体?
2、气体的压强与流速有什么关系?
3、飞机的升力是怎样产生的?
自学检测(3分钟)
1.物理学中把具有流动性的液体和气体统称_______.
2.当流体流动时,流速越大的位置其压强_____;流速越小的位置其压强_____.
3.飞机的机翼是上凸下平,当飞行时,机翼上方的空气流速_____,压强小,下方空气流速_____而压强_____,这一压强差,就使飞机获得了向上的升力.
流体
越小
越大
大
小
大
1、探究流动的气体的压强与流速的关系.
二、流体的压强规律
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,比比看谁能使硬币跳得最高,是什么力使硬币跳起来?
吹硬币实验
教师点拔(18min)
一、流体:具有流动性的 和_____统称流体。
液体
气体
没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可看做静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强,硬币受力平衡而静止。
吹气时,硬币上方空气流速 ,压强 ,硬币下方空气流速 ,压强 ;在硬币上下表面形成向上的压力差,将硬币托起。
大
小
小
大
请同学们手握两张纸(稍大些的,最好是8开的),
让纸自然下垂,如果在两张纸中间向下吹气。
猜想:两张纸将怎样运动?
实验:吹气,检验你的猜想。
探究:
外侧空气流速小,压强大
内侧空气流速大,压强小
流体压强与流速有什么关系?
现象:吹气不但没有使两片纸分开,反而使两片纸相互靠近。
结论:在气体或液体中,流速越大的位置,压强越小
B
练习、如图所示,自来水通过进水管流过玻璃管中,可以看到A、B两处竖直玻璃管中的液面高度不同,由此可判断A、B两处的流速关系是VA_____VB,压强大小关系是PA ____PB
判断的依据是__________________________
液体 流速大的地方、压强小
<
>
B
到水槽
进水管
A
hA
hB
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几十吨重的飞机腾空而起,飞机的升力是怎样产生的?
奥秘 —— 飞机的机翼
飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上下两部分,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路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。
机翼上下表面的压强差产生了向上的升力
飞机获得升力的原因:
C
2.
B
练习:杜甫在《茅屋为秋风所破歌》写道“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。从物理学角度分析,这两句诗描写的现象是:因为刮大风时,茅草屋顶上面的空气流速____屋内的空气是______的。根据流体________________
屋顶上面的空气压强小,而屋内气压大,对房顶产生向上的_______使茅草飞走了。
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
分析:
流速大的地方压强小
大
静止
升力
龙卷风飓风天气,先破坏房顶。
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2.在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险。这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体_______,压强_____,离站台远的地方气体______,压强 ____,强大的气流会_____________。
流速大
小
流速小
大
把人推向火车
4.气流偏导器
有的跑车在车的尾部设计安装了一种"气流偏导器"它的上表面平直,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.请解释其中道理.
解释:
由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度________,压强______;而流过气流偏导器下方的空气速度_____,压强______.这样,偏导器上,下方所受的压力差形成了一个向下的力,从而使车对地面的压力_______,摩擦力也随之______,提高了车轮的着地性能
较慢
较大
较快
较小
增大
增大
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1、我们经常会看到这种现象:
汽车在马路上快速驶过后,马路两边的树叶会随风飘动.