内容正文:
8.4 流体压强与
流速的关系
使飞机上升的力究竟是怎样产生的呢?
当今,大型运输机有五六层楼那么高,能装载几十吨货物,一次飞行距离可超过5 000 km。
流体的压强与流速的关系
液体、气体等都具有__________,统称为流体。
流动性
流体流动时,在流速不同的地方会表现出一种奇妙的特性。
流体压强与流速的关系
一
吹气
①探究一:分不开的纸
手握两张纸,让纸自然下垂,在两张纸中间向下吹气。
【实验现象】发现两张纸而会向中间靠拢。
【实验分析】吹气时,两张纸条内侧空气流动快,压强变小,而纸条外侧空气的流速基本不变,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。
【实验结论】在流体中,流速越大的位置,压强越小。
流体压强与流速的关系
一
②探究二:口吹硬币跳跃木块
在硬币上方用力吹一口气,观察现象。
【实验现象】硬币跳过木块
③探究三:吹不开的乒乓球
在盛水的浅容器中放入两个乒乓球,现用一细纸管向两乒乓球中间吹气,观察现象。
【实验现象】两乒乓球会靠拢。
流体压强与流速的关系
一
④探究四:玻璃管中水柱的高度为何不同?
如图所示是一粗细不同的玻璃管,在粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管与其连通;让水流过玻璃管,观察现象。
【实验现象】与粗管处连接的管子,水柱最高,与细管处连接的管子,水柱最低。
流速小
流速大
流速小
压强小
压强大
压强大
管细的位置流速大,压强小
流体中,流速_______的地方,压强小;流速_______的地方,压强大。
大
小
流体的压强与流速的关系:
安全线
ν
压强小
压强大
生活中有关流体压强与流速关系的现象
学以致用
地铁站台安装屏蔽门
铁路旁有防护网
生活中有关流体压强与流速关系的现象
学以致用
简易喷雾器原理
贮水罐
活塞
喷嘴
生活中有关流体压强与流速关系的现象
学以致用
生活中有关流体压强与流速关系的现象
学以致用
风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外
风刮过时,室外空气流速加快,压强减小,而室内空气流速很慢,压强较大,窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外。
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下撞在一起。
生活中有关流体压强与流速关系的现象
学以致用
航海规则为什么规定两艘轮船不能近距离同向航行?
生活中有关流体压强与流速关系的现象
学以致用
草原犬鼠的“空调”洞穴
飞机的机翼
思考
使飞机上升的升力是如何产生的?
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?
感悟新知
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
神奇的升力
若此时天气情况恶劣,空气流动很大,且非常不稳定,它需要迅速降低高度以摆脱这种不利的状况,它可以怎么做呢?
这是一只生活在欧洲的灰雁,灰雁是世界上体积最大的野鹅,正在空中飞行。
神奇的升力
赛车呈流线型,当赛车跑得太快时,有什么危险?为什么?怎么办?
由于汽车的上方呈弧形,赛车快速行驶时会受到一个向上的“升力”,从而使车发“飘”、不稳。
神奇的升力
A
B
车尾翼的截面和飞机机翼刚好相反的,飞机机翼给飞机以向上的升力,而车尾翼给汽车向下的压力,从而增大车与地面间的摩擦力。
神奇的升力
例 1-1 如图甲所示,当向两张纸中间吹气时,纸会向中间靠拢,这个实验现象说明流速大的地方压强____。根据这一规律可制成如图乙所示的装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会_____(选填“上升”“下降”或“不动”)。
小
上升
练一练
练习1-1 如图甲所示,将乒乓球放在漏斗的下面紧贴漏斗,松手后,乒乓球会掉下来,这是因为乒乓球受到了____力的作用;如图乙所示,将乒乓球放在漏斗的下面紧贴漏斗,从漏斗口向下迅速吹气的同时松开手,乒乓球______(选填“会”或“不会”)下落,说明__________________________。
重
不会
气体流速大的地方,压强小
升力的产生
你观察到什么?
由于机翼的形状______________________,因此在相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程。机翼上方空气流速____,压强____;机翼下方空气流速____,压强____。机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,从而出现了________,这个压力差就是机翼向上的升力。
上面凸起、下面较平
快
小
慢
大
压强差
例 2 晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较______,压强较_____,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向_____的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
大
小
上
练一练
5. 如图所示,汽车天窗改变了传统的换气形式,风吹过时形成一股气流,将车厢内的浑浊空气“抽”出去达到换气的目的,说明车外气体流速( )
A. 大于车内气体流速,车外气压大于车内
B. 大于车内气体流速,车外气压小于车内
C. 小于车内气体流速,车外气压大于车内
D. 小于车内气体流速,车外气压小于车内
B
6. 近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是( )
A. 遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压
B. 遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C. 遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压
D. 遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸
D
10. 如图甲的茶壶,其壶嘴与壶身构成一个_______。壶盖上的小孔是利用_______使壶里的水更容易倒出来。如图乙为某小组设计的“研究流体压强与流速的关系”的装置,瓶内装有足量的水,开关打开后,B内的液面比C内的液面____。
连通器
大气压
低
1912 年秋天,当时世界上最大的远洋巨轮“奥林匹克号”正在大海中航行,在距它 100 m 以外有一艘比它小得多的“豪克号”铁甲巡洋舰,正与它平行高速航行着。突然间,“豪克号”像着了魔似的失去控制,向巨轮冲过去,把巨轮的船舷撞了一个大洞。
中间挤压,水要排开,流速加快。
水翼船下部有类似飞机机翼的水翼,船在水中高速航行时,浸在水中的水翼会获得升力,将船体托出水面,这样就减少了船体与水的接触面,从而减少水对船的阻力,提高航速。
流体压强与流速的关系,也被应用于乒乓球、足球的训练与比赛中,形成了弧圈球、“香蕉球”等技术。
Lavf60.16.100
vid:v0300fg10000c9g2hg3c77ub2hj1i6dg
Lavf60.16.100
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