内容正文:
第八章 压强
第四节 流体压强与流速的关系
义务教育教科书 物理 八年级全一册
观察图片并思考:飞机为什么能够飞上天空?
情境引入
一、流体压强与流速的关系
做一做
1
观察实验现象,想一想,产生这种现象的原因是什么?
沿纸条上方向前吹气,用一支吸管向两只乒乓球之间吹气。
p大
p小
一、流体压强与流速的关系
p小
p大
p大
气体压强与流速有什么关系?
纸条向上升起来
乒乓球向中间靠拢
气体压强与流速的关系
2
一、流体压强与流速的关系
猜想:气体在流速越大的位置压强越小。
实验装置:
气体压强与流速的关系
2
自变量如何改变?
如何观察或测量?
自变量
因变量如何观察或测量?
一、流体压强与流速的关系
气体在流速越大的位置压强越小。
鼓风机
因变量
风速计
转化为U形管两侧液面的高度差
气体压强与流速的关系
2
设计实验:
一、流体压强与流速的关系
实验记录表:
实验结论:在气体中,流速越大的位置压强越小。
气体压强与流速的关系
2
空气流速v/(m/s)
∆h/格
一、流体压强与流速的关系
实验结论:在液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
猜想:液体压强与流速有什么关系?
观察实验并回答:(1)粗管上方液面高度与细管上方液面高度一样吗?
(2)此现象说明了什么?
(3)打开止水夹,观察液面的高度变化。尝试对实验现象进行解释。
液体压强与流速的关系
3
一、流体压强与流速的关系
得出结论:
(1)流体:气体和液体统称为流体。
(2)流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小;在流速小的地方压强大。
流体压强与流速的关系
4
二、流体压强与流速关系的应用
把飞机机翼模型放在桌面上,用吹风机从水平位置向机翼模型吹风,观察机翼的运动情况,你看到了什么?
飞机的机翼
1
作用在机翼上下表面的压强差对机翼产生了一个向上的力,这个力叫作升力或举力。这个向上的力对飞机升空有重要作用。
二、流体压强与流速关系的应用
上方流速大,压强小
下方流速小,压强大
飞机的机翼
1
二、流体压强与流速关系的应用
提问:你能利用流体压强与流速的关系,解释如何利用船体下部的水翼提高船速吗?
水翼船的水翼
2
二、流体压强与流速关系的应用
请你思考A、B哪种设计可以作为赛车的“气流偏导器”增大车轮的附着力?
A
B
赛车的气流偏导器
3
下方流速大,压强小
上方流速小,压强大
“气流偏导器”的上表面较为平直, 下表面呈弧形凸起,相当于一个倒置的飞机机翼。当赛车高速行驶时,气流偏导器上方与下方的压强差形成了一个向下的力,以增大车轮的附着力。
二、流体压强与流速关系的应用
赛车的气流偏导器
3
三、流体压强与安全
(1)在炎热的夏天人们喜欢在河边玩耍,人为何容易在不知不觉中从岸边被推到河的中央,发生溺水事故?
(2)大风天,安装不牢固的玻璃窗为何容易向外脱落,造成意外伤害?
(3)峡谷里风的流速很大,穿行其中的列车为何易发生脱轨事故?
想一想
1
三、流体压强与安全
考虑到运动的车体带动气流产生压强差,地铁站台和火车站台上都设有安全标线。
人体前方
气体流速大
人体后方
气体流速小
议一议
2
安全标线
列车
ν
压强大
压强小
三、流体压强与安全
下表给出了安全标线与站台边缘的距离,为什么不同运行速度的列车对应的安全标线与站台边缘的距离不同呢?
列车速度 安全标线与站台边缘的距离
不大于120 km/h 1 000 mm
120 km/h至160 km/h 1 500 mm
160 km/h至200 km/h 2 000 mm
安全标线与站台边缘的距离(普速列车非高铁站台)
议一议
2
(一)流体压强与流速的关系
流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
四、课堂小结
(二)流体压强与流速关系的应用
飞机的机翼、水翼船的水翼、赛车的气流偏导器等。
(三)流体压强与安全
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