内容正文:
7.5 流体压强
新知导入
你想知道出现这一现象的原因吗?
要想揭开这一奥秘,就要知道流体压强与流速的关系。
这是我国的C919飞机进行首次城际转场的情景,你在为我国跻身世界大飞机制造行列自豪的时候,是否想过飞机升空的奥秘是什么?
一、流体:
气体和液体都具有流动性,统称为流体。
静止时
液体有压强
向各个方向都有压强
气体有压强
流动时
液体、气体压强会怎样呢?
做一做:手握如图所示的两张纸,让纸自由下垂。
在两张纸的中间向下吹气。两张纸将怎样运动?
现象:两张纸吸到了一起
气体流速越大压强越小
两张纸吸到一起
吹气加快气体流速
新知探究
口吹硬币
实验1
吹气时硬币向上“跳”,说明它下面空气向上的压力________上面空气向下的压力。硬币上下两面的面积相同,因此一定是下面空气向上的压强___________。
新知探究
实验现象:硬币会向上跳起,并随着气流向前运动。
大于
比较大
气体的压强和气体的流速有关系吗?
新知探究
从漏斗向乒乓球吹气
实验2
新知探究
从漏管向下吹气时,乒乓球上方及两侧的气体流速增大,压强减小,乒乓球下方大气压强几乎不变,乒乓球下方向上的压强较大,所以不会掉下来。
新知探究
实验3
在两张纸之间向下吹气,观察到两张纸向中间靠拢。
吹气时,两张纸之间的空气流速增大,压强减小,外侧大气压强不变,纸内侧的压强小于外侧的压强,因此向中间靠拢。
新知探究
向两个漂浮的瓶盖间冲水
实验4
两瓶盖之间水流速度增大,水对瓶盖的内侧的压强减小,外侧水对瓶盖的压强不变,两瓶盖外侧压强大于内侧压强,因而两瓶盖向中间靠拢。
新知探究
实验结论:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
实验
2.液体压强与流速的关系
流体压强与流速的关系
记录实验现象
等量关系:每秒流经管子不同截面的液体体积相等。
υ大
υ小
分析实验现象
结论:横截面积大的位置流速小,横截面积小的位置流速大
实验
记录实验现象
液体流速 上方液柱 流体压强
粗管 小 较高
细管 大 较低
较大
较小
υ大
υ小
p大
p小
分析实验现象
实验
结论:在液体中,流速越大的位置,压强越小。
流体压强与流速关系
在流体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大 。
结论:
飞机的升力产生的原因
飞机的升力产生的原因
机翼的形状:
上凸下平
等量关系:从一端到另一端的时间相同
结论:物体表面越凸的位置,流速越大
t1
t2
t=t2-t1
分析:越凸的位置,相同时间内行驶路程越大,根据速度公式可知,速度越大
飞机的升力
机翼上方气流速度 大,机翼下方受到的压强 小。
机翼下方气流流速 慢,机翼下方受到的压强 大。
在机翼上下表面形成压强差,根据F=PS可知,上下表面形成压力差,从而产生升力
.如图所示是一种水翼船,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身整体抬高离开水面,从而减小水对船的阻力. 则水翼安装正确的是 ( )
练习
D
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比较快,压强就比较小,洞内的空气便从B口流出,从A口流入,这样可以让洞内的空气流动,便于生存。
解释现象
杜甫
产生向上的
压力差
解释现象
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
1. 物理学中把具有_________的液体和气体统称为流体.流体的压强与_______有关,______越大的位置压强反而越小。
流动性
流速
流速
达标检测
2.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 。
3.如图所示,向两张纸的中间吹气,发生的现象是( )
A.纸向两边分开 B.纸向中间靠拢
C.保持原来位置不动 D.都有可能
流速快
小
流速慢
大
把人推向火车
B
1
中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于下列图中的( )
解析:若要使泰山站在大风下更稳固,其所受“升力”应向下,即下面比上面弯曲。
A
课堂达标
课堂达标
2. 小李同学暑假乘坐飞机去北京旅游,客机在飞行时,机翼下方空气流速比机翼上
方慢,机翼下方压强比机翼上方______ (选
填“大” 或“小”),由此获得向上的升力。
大
解析:机翼的形状是“上凸下平”,机翼上方的空气流速比机翼下方大,所以就产生了向上的升力。
课堂达标
3.如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通。当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是( )
解析:粗管中的空气流速较小、压强较大,细管中的空气流速较大、压强较小,则A液面上方的气体压强大,B液面上方的气体压强小,造成A液面下降,B液面上升。
A.A液面上升 B.A液面下降
C.B液面下降 D.A、B液面高度均不变
B
课堂达标
4.如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,A口在平地上,B口在凸起的小土包上。当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”。洞穴内能形成气流,是因为B口上方比A口上方( )
A.风速大,气压大 B.风速大,气压小
C.风速小,气压大 D.风速小,气压小
解析:相同时间内空气通过A口的路程短,则A口上方的风速小,B口上方风速大,A处气压大,B处气压小,空气从A口进入洞穴,从B口流出。
B
Lavf52.104.0
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
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