流体压强与流速的关系

9.4流体压强与流速的关系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２－３cm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？是什么力使硬币跳起来呢？[问题][分析]空气流动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：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：V空气流速快空气流速慢空气压强大空气压强小我们日常生产、生活中的哪些现象，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。打气小孔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，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球门守门员人墙发球点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CBAABC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33.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。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。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______（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BAB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.诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”，请你分析诗中包含的物理道理。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。