内容正文:
9.4 神奇的升力
1.知道流体的压强与流速的关系,并会用之解释生活中的相关问题
2.经历知识被发现的过程,学会从简单的物理现象中归纳出物理规律
为什么我国海军舰艇赴亚丁湾护航时,护航编队一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航?
几十吨甚至上百吨重的飞机为什么能腾空而起,在空中飞行呢?
流体:具有流动性的物体叫流体,
如:水(液体)、空气(气体)。
新课
流体流动时,在流速不同的地方会出现什么特性呢?
活动1:倔强的纸片
向两张下垂的纸中间吹气,你观察到什么现象?
吹气前,两张纸静止不动,说明两张纸内外空气压力大小 ,压强大小也
相等
相等
吹气后
现象: 。
两张纸向互相靠拢
结论:
空气(流体)流动速度越大,它所产生的压强越小。
说明:纸条内侧空气流动快,纸内侧空气压力变小,压强也变小,纸条外侧空气流动慢,纸外侧空气压力大,压强变大,两纸条被吸到(压到)了一起。
沿着下垂的纸面上方吹气
(1)现象:纸条会向上飘起来
(2)比较纸条上下气体流速大小
(3)解释你看到的现象:吹气时,纸条上方空气的流速大,压强小,下方的空气流速小,压强大,压强差把纸条“举起”
伯努利定理
在一个流体系统,比如气流、水流中,流速越快,流体产生的压强就越小
由伯努利定理知,流动速度增加,流体的静压将减小;反之,流动速度减小,流体的静压将增加。但是流体的静压和动压之和,称为总压始终保持不变。
流体的压强与流速的关系
流速大的地方,压强小;
流速小的地方,压强大。
航海规则规定:两艘轮船不能近距离同向航行!
思考:
1912年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。
二:升力是怎样产生的
解释乒乓球上升现象
水平吹气使乒乓球上方气体流速大,压强小;下方气体流速小,压强大,这个压强差便形成了乒乓球的升力,当升力大于球重力时,乒乓球上升。
飞机的升力
飞机向前跑,空气相对飞机向后移动,空气被机翼分成两部分,上方气流速度比下方大.气流在机翼上方产生的压强比下方小,作用在机翼上使飞机获得升力.机翼的形状上凸下平起了很重要的作用 。
飞机的升力产生原因:
由飞机上下方的压强差产生。
升力:
流速不同→压强差→压力差→向上的升力
浮力:
深度不同→压力差
鸟的翅膀在飞行时呈现什么形状特点?
这种特点对鸟飞行有什么重要作用?
产生了升力
站台安全线
课堂训练
1.如图9.4-4表示气流通过机翼上下表面时的情况,比较机翼上下a、b两点的流速和压强( )
A.a点的空气流速大,压强大
B.a点的空气流速大,压强小
C.b点的空气流速大,压强大
D.b点的空气流速大,压强小
D
课堂训练
2.如图9.4-5所示,小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,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,结果发现乒乓球不会下落。下列对其分析正确的是( )
A.乒乓球上方气体流速增大,压强变大
B.乒乓球上方气体流速增大,压强变小
C.乒乓球上方气体流速减小,压强变大
D.乒乓球上方气体流速减小,压强变小
B
3.据报道,某地曾经发生过天空中下“鱼”的奇观,这实际上是龙卷风的杰作。当龙卷风经过湖面时,其气旋中心速度很______,压强很______,将湖中的水和鱼一起“吸”向空中,水和鱼随龙卷风运动到别处落下,形成奇观。
快
小
课堂训练
4.如图9.4-6所示的四个实例中,主要利用“流体流速越大,压强越小”原理工作的是( )
B
A.飞行的飞艇 B.飞行的飞机 C.升空的热气球 D.发射的火箭
课后巩固
1.如图9.4-7所示,将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中,若将乒乓球稍微右移,放手后乒乓球将会( )
A.停在右边 B.回到正上方
C.往下掉落 D.往右移动
B
2.如图9.4-8所示,下列四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2的大小关系正确的是( )
A.p1>p2 B.p1>p2 C.p1>p2 D.p1>p2
A
3.如图9.4-9所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼安装正确的是( )
B
课后巩固
4.(2019·易杰原创)林乐在高铁站台候车,发现人们候车时都站在安全线以外,原因是安全线外的空气流速比安全线内的空气流速_______(选填“快”或“慢”)