内容正文:
第九章 浮力与升力
神奇的升力
9.4
1
1.通过实验探究,初步了解流体压强与流速的关系。
2.能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因,进而解释飞机在空中飞行的原因。
3.能够利用流体压强与流速的关系,解释生活中的相关现象。
一
课程目标
还可加入情景导入,手提袋子和戴着手套提袋子。
想想做做
做下面实验:使劲吹气,猜想下纸条会怎样运动?尝试解释原因。
纸条向上运动
纸片向中间靠拢
二
课堂导入
三
流体的压强与流速的关系
向各个方向都有压强
气体和液体都具有流动性,统称为流体。
液体有压强
气体有压强
流体
当液体和气体处于流动状态时其压强又会怎样?
静止时
想一想
三
在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过木块。
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
实验1:
流体的压强与流速的关系
三
现象分析:
吹气时硬币向上“跳”
F向上>F向下,S相同
P向上>P向下
硬币上下两面面积相同
由于吹气,硬币上面空气的流速变大
是不是气体的压强跟气体的流速有关系?
P向上几乎不变,P向下变小
猜想:
F向下
F向上
流体的压强与流速的关系
三
在平静的在水中平行放置两个小船,在两个小船
中间水平喷水,两个小船会怎样运动呢?
实验2:
流体的压强与流速的关系
三
现象分析:
两个小船撞到了一起
F外>F内
P外>P内
向两个小船间喷水
P外不变,P内变小
猜想:
是不是液体的压强跟液体的流速有关系?
F向内
F向外
流体的压强与流速的关系
三
探究:流体压强大小与流速的关系
自变量
因变量
流体的流速大小
流体的压强大小
如何才能知道液体压强与流速的关系呢?
流体的压强与流速的关系
【气体压强与流速的关系】
三
流体的压强与流速的关系
【气体压强与流速的关系】
高度差越大
橡胶管管口处压强越小
PA PB
>
三
气体流速越大的位置,压强越小
结论:
流体的压强与流速的关系
【液体压强与流速的关系】
三
流体的压强与流速的关系
结论:
液体流速越大的位置,压强越小
三
用竖直管中的高度来表示水管中压强的大小
想一想
流体的压强与流速的关系
如何知道水管中压强的大小?
三
流体压强与流速的关系
在气体中,流速越大的位置,压强越小。
在液体中,流速越大的位置,压强越大。
更多的实验结果证明:在流体中,流速越大的位置,压强越小。
流体的压强与流速的关系
【运用流体压强与流速的关系解释相关现象】
一、手握如图所示两张纸,让纸自由下垂。在两张纸中间向下吹气。这两张纸将会怎样运动?
吹气
两张纸吸到一起
三
流体的压强与流速的关系
现象分析:
向两纸间吹气
两纸间流速变大,P内变小
P外几乎不变,P外>P内
两张纸吸到了一起
F外>F内
F内
F外
三
流体的压强与流速的关系
二、如图在倒置的漏斗里放个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开。乒乓球会下落吗?
做一做
三
流体的压强与流速的关系
【视频欣赏】
三
流体的压强与流速的关系
现象分析:
在向漏斗吹气时, 由于乒乓球占据着一部分空间,那里空气的通道很窄,气流速度较大;流过部分窄通道以后,空气再向下流,由于通道变宽,气流的速度变小。于是乒乓球的上部和下部所受的压强不同,使乒乓球总的受到一个向上的压力,因此它不往下掉。球不会掉下来。
F向上
F向下
G球
三
流体的压强与流速的关系
四
升力是怎样产生的
几十吨的飞机为什么能够在空中飞行?
想一想
四
【视频欣赏】
升力是怎样产生的
F下
F上
流速大,压强小
流速小,压强大
机翼上、下表面存在压强差
机翼上、下表面存在压力差
产生向上的升力
四
升力是怎样产生的
22
为什么火车站、地铁站台要设置安全线?
五
应用
【模拟视频】
五
应用
当列车驶过时,列车周围空气流速增大,压强减小。此时如果有人站在安全线以内,人身前后有压强差,因而有压力差。这个压力差会把人压向列车,非常危险。所以人必须站在安全线以外的区域候车。
五
应用
航海规则为什么规定两艘轮船不能近距离同向航行?
五
应用
两船平行急速行驶时,两船间水流速度大,压强小,船内外侧存在压强差,因而有压力差,使得两船相撞。
五
应用
汽车“尾翼”——扰流板
五
应用
汽车“尾翼”——扰流板
车尾翼的截面和飞机机翼刚好相反的,飞机机翼给飞机以向上的升力,而车尾翼给汽车向下的压力,这样给后轮足够的下压抓地力。
F向下
五
应用
喷雾器
五
应用
【视频欣赏】
五
应用
现象分析:
在没吹气之前,关内外压强相等,当吹气时,竖直管上方气体流速变大,压强减小,而管外