内容正文:
流体压强与流速的关系
第九章 压强
1
1.通过实验探究,初步了解流体压强与流速的关系。
2.会简单解释飞机升力产生的原因。(难点)
3.了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。 (重点)
学 习 目 标
2
做下面三个实验:使劲吹气,猜想下硬币、纸条、乒乓球会怎样运动?
新 课 引 入
其他现象
流体压强和流速有关的
当流速快的地方,压强小。
所以当火车行驶时,货车周围的空气流速非常快,人与火车之间的压强减小,而人身后的压强不变,形成压力差。使人贴近火车,形成事故,所以火车来时要在黄线以外。
解释一下军舰行驶时为什么不能靠的太近?
军舰行驶时,两船间的流速快,压强小,船两边的压强不变,形成压力差,会使两船相撞,所以要保持距离。
用注射器向两个小船中间喷射水,思考一下发生什么现象?
用注射器向两个小船中间喷射水会产生水流,通过小船运动状况分析判断流体流速与压强的关系!
现象:两小船向中间靠近
原因:向两船中间喷水,中间水的流速大,压强小,两船外侧水的流速小,压强大,小船内外侧的压强差使两小船向中间靠近。
水平管的粗细不同,水流动时,流量是相同的,故三段水平管中水的流速是不同的,粗管中的水流速v小,细管中的水流速v大。
水流动时,小竖管中水柱的高度不相同,根据液体的压强公式p=ρgh可知,各段水平管中水的压强不相同,粗管中水的压强大,细管中水的压强小。
υ小
υ小
压强小
υ大
结论② :在液体中,流速越大的位置,压强越小。
压强大
压强大
实验分析
③结论:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
该结论也称“伯努利原理”。是由瑞士物理学家、数学家、医学家丹尼尔•伯努利在1738年提出的。他用能量守恒定律解决流体的流动问题,写出了流体动力学的基本方程,后人称之为“伯努利方程”,提出了“流速增加、压强降低”的伯努利原理。
伯努利家族,一个家族3代人中产生了8位科学家,后裔有不少于120位被人们系统地追溯过,他们在数学、科学、技术、工程乃至法律、管理、文学、艺术等方面声名显赫。
实验分析
①解释本节课开始做的“吹纸”实验
吹气时,两张纸条内侧空气流动快,压强变小,而纸条外侧的大气压强相对较大,存在压强差,因而有压力差,是这个压力差把两纸条压到了一起。
压强p大
压强p大
解释现象
演示实验
模拟飞机升力的产生:如图所示,取一个飞机机翼模型放在托盘测力计上,把电风扇置于模型的正前方,当电风扇通电运转时,观察测力计示数的变化。
飞机机翼的上表面呈弯曲的流线型,下表面比较平。
飞机升力产生的原因
迎面吹来的风被机翼分成两部分,由于机翼横截面形状上下不对称,在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长,因而速度较大,对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,对机翼的压强较大。
飞机的升力:
气流在机翼上下表面由于流速不同、压强不同产生的压力差,这就是向上的升力。
14
1.草原犬鼠的“空调”洞穴
有关液体压强与流速关系的现象
三
地铁站台安装屏蔽门
2.屏蔽门、安全线
火车站的安全线
3.喷雾器
气流偏导器
4.汽车尾部的气流偏导器
说明:尾翼上方压强大于下方,给车身较大压力,增大了轮胎与地面摩擦
取一个飞机机翼模型装在支架上,用电吹风对着机翼模型吹,你看到什么现象?
上方流速快,压强小,压力小
升力F
机翼剖面图
下方流速慢,压强大,压力大
机翼上下表面存在压强差,因此产生向上的升力。
神奇的升力
感悟新知
神奇的升力
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.73
Lavf56.15.102
$$