内容正文:
5 流体压强与流速的关系
潮南区井都中学
第九章 压强
人教版2024
流体:物理学中把具有流动性的气体和液体,统称为流体。
前面我们学习了它们静止时压强特点
当液体和气体处于流动状态时其压强又会怎样呢?
一 流体压强与流速的关系
实验1:用力两页纸中间吹气,会看到什么现象?
现象:两页纸向中间靠拢
原因:吹气时,纸张内侧空气流动快,压强变小,纸张外侧的空气流速小压强大,两页纸压力差作用下向中间靠拢。
结论:气体流速越大的位置,压强越小。
一 流体压强与流速的关系
实验2:在漏斗上方向下吹气,会看到什么现象?
现象:乒乓球没有掉下来
原因:吹气时,乒乓球上方气体流速大压强小,下方流速小压强大,所以气球在压力差作用下没有掉下来。
结论:气体流速越大的位置,压强越小。
P大
P小
一 流体压强与流速的关系
实验3:用注射器向两只小船中间喷射水,会看到什么现象?为什么?
原因:向两只小船中间喷射水时,两小船中间的水流速大,压强小,外侧水流速小压强大,所以两只小船向中间靠拢。
结论:液体流速越大的位置,压强越小。
现象:两只小船向中间靠拢
一 流体压强与流速的关系
每秒流经管子不同截面的液体体积相等。横截面积大的位置流速小,横截面积小的位置流速大。
结论:在液体中,流速越大的位置,压强越小。
更多实验表明:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小
一 流体压强与流速的关系
实验4:玻璃管中水流动时水柱的高度有何不同?
同向行驶两船中间部分水流速大,压强小,两船就会在外侧压力作用下撞在一起。
想一想:航海规则规定:禁止两艘轮船近距离同向航行,为什么?
物理与生活
物理与生活
一 流体压强与流速的关系
思考:飞机为什么能像鸟一样遨游天空?
二 飞机的升力
奥秘——飞机的机翼
机翼的形状是:上凸下平的
机翼上方气流的速度较___,对机翼上表面的压强较___;下方气流的速度较___,对机翼下表面的压强较___。这样,机翼上下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
大
小
小
大
二 飞机的升力
非洲草原犬鼠的“空调”洞穴,有两个出口,一个是平的(A),另一个则是隆起的土堆(B)。这是为什么呢?
A
B
答:因为隆起的土堆处空气的流速快,压强小,洞内的空气便从A口流入,从B口流出,这样可以让洞内的空气循环流动,便于生存。
物理与生活
物理与生活
二 飞机的升力
产生向上的压力差
唐代著名诗人杜甫的《茅屋为秋风所破歌》中写道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”说的是大风掀走了茅屋的屋顶,你能解释为什么风大时能把屋顶掀走吗?
台风过后,屋顶被大风掀走
屋面形状类似飞机机翼形状,当风通过屋面时,屋顶上方对屋顶向下的压强小于屋内对屋顶向上的压强。
物理与生活
物理与生活
二 飞机的升力
课堂总结
1.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
将人推向列车
课堂练习
物理与生活
物理与生活
2.某科技管内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上,如图所示,当无风时,托盘测力计示数为15N,当有风时,托盘测力计示数________15N,且风速越大,托盘测力计示数 。
小于
越小
3.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,正确的是:( )
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
课堂练习
4.有些跑车在车尾安装了一种气流偏导器,由于气流偏导器上表面平直,下表面呈弧形向下凸,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度_______(选填“大或小”),此时,上方空气压强比下方空气压强______,这样气流偏导器受到一个向 ______(选填“上或下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面。
小
大
下
课堂练习
5.在举行运动会时,塑胶运动场上突然刮起龙卷风,将一名小学生卷起.龙卷风是高速旋转的气流,它能把地面上的人、动物等“吸起”卷入空中.龙卷风能“吸起”物体的原因是( )
A. 龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B. 龙卷风内部的压强远大于外部的压强
C. 龙卷风使物体受到的重力变小
D. 龙卷风使物体受到的重力变大
A
课堂练习
1.风沿着窗外的墙面吹过时,窗帘有时会飘向窗外;居室前、后两面的窗户都打开时,“过堂风”有时会把侧面摆放的衣柜门吹开.请解释以上现象的原因.
解答:因为当风沿着窗外的墙面吹过时,窗外空气流速大,压强小,室内空气流速小,压强大,产生的压力差将窗帘压向窗外。因为“过堂风”穿过居室时,侧面摆放的衣柜门的外表面时流速大,压强小,而衣柜内的空气流速小,压强大,衣柜门内、外形成压强差,产生的压力差将衣柜门推开。
练习与应用
解答:两船靠近时,中间水的流速比船外侧水的流速大,中间水的压强小,两船在外侧与中间水的压强差的作用下,就会互相靠拢,所以两船相撞。
2.据说1911年秋天,当时世界上最大的轮船之一——奥林匹克号在海上全速前进,另一艘比它小得多的霍克号军舰,沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶,两膄船最初相距100m左右,随后相互靠近.一件令人吃惊的事发生了:霍克号突然偏离了自己的航道,向奥林匹克号直接冲过来.最后,两船剧烈相撞,霍克号把奥林匹克撞出了一个大洞.请你用所学的物理知识解释这一事故发生的原因.
练习与应用
3.如图,在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,请分析,为什么当列车驶过时,如果人越过安全线,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的.
解答:当火车驶过时会带动着它周围的气体以很大的速度流动.人此时若站在安全线以内,则人的身前气流大压强小,身后的气流速小压强大,压强差就会把人推向前火车,从而引发危险。
练习与应用
4.如图,把一根吸管A插在盛水的烧杯中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端.往吸管B中吹气,可以看到管A中的水面上升,这是什么原因?
如果用力吹气,管A中的水将从管口流出,想一想,这个现象有什么实用价值?
解答:当往B管中吹气时,A管上端空气流速大,压强减小 ,小于容器中的水面上方的空气压强,压强差使水沿着A管上升.从管口流出后,受气流的冲击,被喷成雾状.家用喷雾器就是根据这个原理制成的。
练习与应用
物理学科是人类对自然界的探索,是解开宇宙奥秘的关键,让我们为更加了解这个世界的运行规律而学习!
谢谢聆听,再见!
老师寄语
Lavf57.62.100
Lavf60.16.100
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