内容正文:
9.4 流体压强与流速的关系
1.了解流体压强与流速的关系。
2.能运用流体压强与流速的关系解释生活中有关的现象。
3.知道升力在生产、生活中的应用,并能对其进行解释。
学习目标
课前自学准备
课标要求
1.物理学中把具有流动性的______和______统称为流体。
2.在流体中,流速越大的地方压强越____。
3.飞机机翼的形状特征是:底____上____。
液体
气体
小
平
凸
课前自学准备
预习检测
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
实验演示
课堂教学展示
情景导入
流体压强与流速的关系
知识点一
流体
具有流动性的液体和气体。
例如:
水
空气
课堂教学展示
进行新课
1.往硬币上方吹气改变了什么?
2.硬币的上表面的气压有什么变化?
3.形成什么方向的压强差?
思考
猜想
气体的压强与气体的流速有关系。
实验一
拿两张纸,使其自由下垂,向纸中间吹气。
现象:
可以看到两张纸向中间靠拢。
分析:两页纸中间气体流速大压强小,两边流速小压强大,两页纸向中间靠拢
实验二
把乒乓球放置于漏斗里,从漏斗尖端朝下用力吹。
现象:
可以看到乒乓球并不下落,反而上升。
分析:乒乓球上方气体流速大压强小,下方流速小压强大,所以乒乓球没有掉下来
实验三
把两只等高的点燃的蜡烛相距约10cm并列竖放在水平桌面上,用玻璃管吹两只蜡烛的中间。
现象:
可以看到两只蜡烛的火焰往中间靠拢。
分析:两只蜡烛中间气体流速大压强小,两边流速小压强大,烛焰向中间靠拢
实验四
水平吹气,会看到什么现象?
现象:
可以看到杯中水会喷出。
分析:竖立细管上方气体流速大压强小,在大气压的作用下水喷出来
结论
流体在流速越大的位置,压强越小。
流体压强与流速的关系
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每秒流经管子不同截面的液体体积相等。
结论:流体流速越大的位置,压强越小;
流速越小的位置,压强越大 。
横截面积大的位置流速小
横截面积小的位置流速大
如图所示,一把太阳伞固定在地面上,一阵大风吹来,伞面被“吸”,严重变形。下列有关这一现象及其解释( )
你会了吗?
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A、伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速大于下方;
B、伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方;
C、伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方;
D、伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速小于下方。
B
飞机的升力
知识点二
几十吨的飞机为什么能在空中飞行?
秘密就在于机翼
实验演示
飞机的升力:由于机翼的形状上凸下平,在空气中运动时,通过机翼的上、下表面的空气流速不同而存在压强差,产生了向上的升力。
通过小轿车外形与机翼的形状比较能得到什么启示?
观察思考
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气体经过汽车的时候上面流速快,压强小,下面流速小,压强大,使汽车有一个向上的力,跑起来省力,减小汽车在行驶过程中受到的阻力,速度更快。
倒装的机翼
在高速行驶的汽车尾部安装有水平尾翼,水平尾翼下部气流速度快,压强小,上部压强大,将车压向地面,使汽车行驶稳、安全。
倒装的机翼
上方压强大于下方
给车身较大压力
加大了与地面摩擦
增加了稳定性
生活实例
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在没吹气之前,管内外压强相等,当吹气时,竖直管上方气体流速变大,压强减小,而管外气压不变。管外的压强大于管内的压强,所以管外的液体被压进了管内,液体在升高的过程中,被气流冲散成雾状喷出。生活中的各种喷雾器就是根据这个原理制作的。
运用
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草原犬鼠空调系统。如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则有隆起的圆形土堆。请问犬鼠为什么要在一个洞口堆上土包呢?
分析:①洞口空气流动速度慢,压强大;②洞口的空气流速快,压强小。所以洞内的空气流动方向是从①到②。
1. 如图所示,在水平的两根筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球( )
A.相互靠近
B.相互远离
C.静止不动
D.向同一方向运动
分析:两球中间处压强小于外侧压强,压强差使两球同时向中间运动而靠近.
A
课堂教学展示
随堂演练
2. 飞机机翼初看好像是一个整体,实际上是由几部分组成的。它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、平稳飞行、下降和着陆减速等过程中,是通过操纵杆改变襟翼的弯度来改变