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1、9.4流体压强与流速的关系,学习目标:,1、了解流体的压强与流速的关系；2、了解飞机的升力是怎样产生的；3、通过观察，认识流体的压强与流速有关的现象；体验由气体压强差产生的力。,一、流体,1.定义：液体和气体都具有流动性，统称为流体。,2.流体压强：流体流动时产生的压强称作流体压强。,在离桌边cm处放一铝质的硬币，在硬币前10cm左右用直尺或钢笔等支起一个栏杆，高约为2cm，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过栏杆，比比看谁能使硬币跳得最高。是什么力使硬币跳起来？,硬币跳高比赛,是什么力使硬币跳起来呢？,问题,分析,硬币向上飞的时候只有空气和它接触，桌面不可能对它产生作用
2、了，是不是硬币上下的压强不同使它向上运动？,猜想,硬币上面的压强小，下面的压强大。,是否是气体的压强与气体的流速有关？,二.探究：气体压强与流速的关系,手拿两张纸让它们自然下垂，且纸面平行。在两张纸中间向下吹气，可以观察到什么现象？,纸往中间靠拢。,这说明了什么？,气体的流速越大，压强越小。,结论：,在气体中，流速越大的位置压强越小。,1.气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大.,结论：,两小球互相靠近,现象：,做一做,思考：以上现象都说明了什么？,为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?,实例分析：,空气流速快,空气流速慢,空气压强大,空气压强小,你还知道吗？,我们日常生产、生活中的
3、哪些现象，气体流体压强与流速的关系来解释？,小孔处空气流速快，压强小，容器里液面上方的空气压强大，液体就沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷雾状。,喷雾器,你一定见过足球比赛的罚前场直接任意球。通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”，挡住进球路线。进攻方的主罚队员，起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门。这就是颇为神奇的“香蕉球”。,足球比赛中的香蕉球,答： 由于气体的流速越大，压强越小。罚“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样
4、，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。,相对运动快,相对运动慢,我们经常会看到这种现象：汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘动，马路两边的树叶会沿哪一个方向飘动？请猜想并说明理由。,向前行驶的汽车,C,B,A,A,B,C,树叶,树叶,马路,右,中,左,实战演练1,树叶落在马路上，当一辆高速行驶的汽车驶过路面时，树叶将（ ） A从路中间飞向路边 B只向上扬 C从路旁被吸向汽车 D不受影响,C,实战演练2,你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，一阵大风吹来，伞面可能被 “吸”，从而严重变形。下列有关这一现象及其解释，正确的是（ ） A伞面被向下“吸” B伞上
5、方的空气流速大于下方 C伞上方的空气流速等于下方 D伞上方的空气流速小于下方,B,实战演练3,3. 抽油烟机在工作时由于转动的扇叶处气体的流速大，压强 ，从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。,小,二.探索：液体压强与流速的关系,结论：在液体中流速越大的地方，压强越小。,用注射器向两只小船中间注射水，可以观察到什么现象？,两只小船向中间靠拢。,这说明了什么？,液体的流速越大，压强越小。,辩一辩,航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行！,在航海中，船只在行驶过程中不允许两船并肩 前进，如果并肩行驶，会出现什么情况？并分析说明其原因。,答：,如果两船并肩行驶会出现两船逐渐靠拢而发生相碰事故。
6、,这是因为在流体中，流速大的位置压强小。当两船并行时，两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速，造成内侧水的压力小于外侧水的压力，而使它们逐渐靠拢。,打开水龙头，使自来水流过如图甲所示的玻璃管，在A、B、C三处，哪一处的压强较小？如果玻璃管改装成图乙所示的装置，使自来水流过时，图中所示情况是否正确？,如图所示,是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景.护航编队一般采用前后护航形式，而不采用“并排”护航，这是因为流体流速大的地方 ，压强 ,当两船高速并排行驶时,容易发生 事故.,实战演练4,小,相撞,5如图所示，A、B是两个上端开口的容器，它们构成的是一个_；当用一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的液面会
7、_（填“上升”、“下降”或“不变”）,连通器,下降,三、飞机的升力,问题：飞机为什么能像鸟儿一样遨游天空?,三 、飞机的升力,飞机机翼的形状：上凸下平,在相等的时间里，机翼上下气流通过的路程不同，即气体的流速不同。,飞机机翼上面气流的速度大，气体的压强小;下面的气流速度小，气体的压强大。因此在上下表面产生了压强差，从而产生压力差，这就形成向上的升力。,观察鸟翅膀的形状，解释为什么鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来？,答：鸟翅膀展开后的截面是上凸下凹，气流流经翅膀，翅膀上下流速不同会形成压力差，产生向上的升力，使鸟在空中自由飞翔。,竹蜻蜓、风筝,气流偏导器,有的跑车车尾设计一种“气流偏导器”，它的上
8、表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，这主要是为了让跑车高速行驶时，车能更好的抓紧地面请解释其中道理,相信大家都有过这样的经历：步行在雨中，我们会打一把伞一阵大风吹来，雨伞会被向上吸起来这是为什么呢？你能不能用所学的知识解释这个现象呢？,杜甫在茅屋为秋风所破歌当中写道“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。大风为什么能掀翻屋顶？,答：大风从屋顶上吹过，屋顶上方空气流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以屋顶受到向上的力大于向下的力，这种压力差能把屋顶掀翻。,6、春天是放风筝的好季节，风筝在空气中飞行利用了下列什么原理（ ）A、风筝下方空气流动速度小，空气压强小B、风筝下方空气流动速度
9、大，空气压强大C、风筝上方空气流动速度大，空气压强小D、风筝上方空气流动速度小，空气压强大,C,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 （选填“大或小”），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。,实战演练7,小,大,下,1. 流体在流速大的地方压强_，在流速小的地方压强_。2. 高速航行的轮船如果靠得太近，两船内侧的流速_外侧的流速，所以内侧的压强_外侧的压强，船体在_力作用下，会发生碰撞事故(选
10、填“大于”、“小于”、“平衡”或“不平衡”)。3. 飞机机翼做成上凸下平，航行时使机翼上方气流速度_下方气流速度，机翼上方的气压_下方的气压，由此产生的上下压力差就是飞机获得的_力。,小,大,大于,小于,不平衡,大于,小于,升,夯实基础,4. 将一张薄纸的一端靠近下嘴唇，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，手中的纸将会 此现象反映的物理原理是 请举出一个应用这一原理的实例,向吹气的一面飘起来,气体流速大的地方压强小,飞机的机翼上凸下平,5、如图所示，用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气，烛焰将 （ ） A向左飘动 B向右飘动 C静止在原位置不动 D无法确定,A,点拨：用漏斗吹气，使烛焰左侧流速
11、大，压强小,6、某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，并把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计，如图所示，他再接通电风扇对着机翼吹风，下面是该同学对实验的结果做出的猜想，你认为正确的是 （ ） A弹簧测力计A的示数增大，B的示数减小 B弹簧测力计A的示数减小，B的示数增大 C两个弹簧测力计的示数都增大 D两个弹簧测力计的示数都减小,B,草原上有一种老鼠，它的家是地面下的洞穴，请你分析后说出洞穴里空气流动的方向。,分析:A洞口空气流动速度慢，压强大；B洞口的空气流速快，压强小。,答案:洞内的空气流动方向是从A到B,草原犬鼠的空调系统,作业,直升机：利用“ ”升空,力作用是相互
12、的和流速与压强关系,小 结,1.流体2.流体压强规律3.流体流速变快的原因: (1)外力所致.如吹气. (2)外力带动.如火车的安全线. (3)一定的流体在相同时间内通过路程大的 位置流速大.如机翼. (4)一定的流体在相同时间内通过横截面积 小的位置流速大.如轮船不能并排航行.4.分析流体现象的方法:先弄清流速关系,再分析压强关系,最后得出可能发生的现象.,杜甫在茅屋为秋风所破歌写道： “八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”请你从物理学的角度分析这两句诗所描写的物理现象。,风怒号,空气流动很快,卷我屋上三重茅,茅草都向上运动而飞走,分析：,答：,这是因为刮大风时，茅草上面的空气流动快，茅草的下面的空气基本是静止的。,根据流体中，流速大的地方压强小的原理，,茅草上面的空气压强压力小，而下面的压强压力大，对茅草产生了向上的升力使它飞走了。,
