14.4 流体压强与流速的关系

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压强与流速的关系

压强与流速的关系

压强与流速的关系
在物理学的研究中,压强与流速是非常重要的两个物理量,它们之间有着密不可分的联系。

在流体力学中,我们可以通过流速和压强的关系来研究流体的运动规律,从而更好地了解流体运动的特性。

我们来了解一下什么是压强和流速。

压强是指单位面积上受到的力的大小,常用的单位是帕斯卡(Pa)。

而流速则是指单位时间内通过某一横截面的流体体积,常用的单位是米每秒(m/s)。

在研究压强和流速的关系时,我们首先需要了解伯努利定理。

伯努利定理是指在稳定的流体中,速度较快的流体压力较低,速度较慢的流体压力较高。

也就是说,流体的压强与流速是反比例的关系。

具体来说,当流速增大时,压强会降低,反之亦然。

这个定理可以通过实验来证明。

我们可以将水流经过一个管道,然后通过不同的方法来改变水的流速,例如改变管道的直径或者改变水流的流量。

然后我们可以测量流体在不同位置的压强,从而得到压强与流速的关系。

除了伯努利定理之外,还有一些其他的因素也会影响到压强和流速的关系。

例如管道的长度、直径、弯曲程度等等因素都会对流体的运动产生影响。

因此,在实际应用中,我们需要综合考虑这些因素,才能更好地研究流体运动的规律。

压强与流速的关系在流体力学中是非常重要的。

通过研究这种关系,我们可以更好地了解流体的运动规律,从而更好地应用于实际生产和科研工作中。

流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系学习要点1.知道流体具有流动性.2.了解流体流动时压强的特点:在流体稳定流动的过程中,流速较大的位置,流体的侧压强较小;流速较小的位置,流体的侧压强较大.3.了解机翼升力产生的原因.4.能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象.较大.3.了解机翼升力产生的原因.4.能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象.重点讲解1.流体的流速和管的横截面积的关系如上图所示,当液体稳定流过粗细不均匀的管子时,因为没有液体从管壁流入和流出(液体具有不可压缩性),所以在相等的时间内流经每一横截面的液体的体积一定相等.设是液体流经横截面的速度,是液体流经横截面的速度.则在单位时间内流经的液体的体积等于,流经液体的体积等于.所以有:.或写成:.即在同一根管子中,对于不可压缩的液体来说,流经管内任何一个截面的速度与截面积的大小成反比.即液体在管内稳定流动时,管子细的地方流速大,粗的地方流速小.2.流体的压强和流速的关系如上图所示,取—根粗细不均匀的管子,并且在粗细不同的地方各接上几根上端开口的竖直细管.当液体稳定流过时,会看到流体在各竖直管中上升的高度是不同的.管子细的地方上升的高度比较低,管子粗的地方上升的高度比较高.竖直细管下面的压强,等于细管中液体的压强与液面上的大气压强之和.竖直管里的液柱高,表示这个细管下面的压强大;液柱低,表示这个细管下面的压强小.因此可以得出结论:液体在管中稳定流动时,管子粗的部分压强大,管子细的部分压强小.参看以下动画:当气体在管中流动时,也可以得出同样的结论.如图所示,管子的粗部和细部连接着一根细管,细管中有液体.当管中的气体不流动时,细管两边的液面是相平的.若使气体在管中作稳定流动,则发现接在粗部细管中的液面下降,接在细部细管中的液面上升.这表示粗部气体的压强大,细部气体的压强小.由以上讨论可得出如下结论:流体在管中稳定流动时,在管子细的地方,流速大,压强小;在管子粗的地方,流速小,压强大.3.机翼的升力产生的原因:飞机飞行时,机翼上下方空气流动的快慢不同,机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因.飞机飞行时,机翼的形状决定了机翼上下表面流动的空气流速是不同的.机翼横截面的形状一般上方弯曲,下方近似于直线,(严格地说机翼表面呈流线型).飞机飞行时,空气跟飞机做相对运动.由于上方的空气要比下方空气行走较长的距离,机翼上方的空气流动比下方要快,压强变小;与其相对,机翼下方的空气流动较慢,压强较大,致使机翼上面比下面气流速度快.结果上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小,这一压强差就是使飞机获得竖直向上的升力的原因.参看以下动画:典型例题例1在一条河的两个宽窄不同的地方,如果水流的速度相同.那么这两处水的深度有什么不同?分析与解答:根据流体的流速与管(这里是河流)的横截面积的关系,既然水在宽窄不同的两处流速相同,那么水在两处的横截面积也应该相等.所以宽处的水浅些,而窄处的水深些.注意:水流的横截面积不仅与河的宽窄有关,还和水的深度有关系.例2桌面上放着两只乒乓球,相距约1cm,如果用细口玻璃管向两球之间吹气.会发生什么现象?错解:向两只乒乓球之间吹气,因为乒乓球很轻,所以会看到乒乓球向两边滚动而离得越来越远.警示:用细口玻璃管向两只乒乓球之间吹气,吹出的气流速度很大,根据流体的压强和流速的关系可知,流速越大,压强越小.因此两乒乓球之间气体的压强减小。

液体流速与压强的关系

液体流速与压强的关系

液体流速与压强的关系
液体流速与压强之间的关系可以通过伯努利定律来描述。

伯努利定律表明,当液体在流动过程中,流速增加时,压强会降低,流速减小时,压强会增加。

这是因为在液体流动过程中,根据连续性方程,流速增加意味着流量增大,而由于液体质量守恒,流速增加时单位时间内通过某一截面的液体质量也增加。

根据动能定律,单位时间内通过某一截面的液体动能也要增加,而动能正比于流速的平方。

因此,为了满足质量守恒和能量守恒,液体在流速增加时压强必须降低,以便提供足够的能量。

综上所述,液体流速与压强之间存在反比关系。

流速增加时,压强减小;流速减小时,压强增加。

这个关系可以通过伯努利定律来解释。

八年级下册物理第九章 流体压强与流速的关系,知识点总结

八年级下册物理第九章 流体压强与流速的关系,知识点总结

第四节、流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
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。

二、判断流速的大小
1.判断流速的大小应从以下两方面来分析:
自然流体,如流动的空气(风),流动的水,一般是在比较宽阔的地方流速小,在较狭窄的地方流速大。

运动的物体引起的空气和液体的流动,运动物体周围的流体流速大,其余地方的流体流速小。

知道了流速的大小,也就可以判断压强的大小。

2.利用流体压强和流速的关系解释有关现象的步骤。

第一步:确定流速大的地方在哪里,或分析物体形状,物体凸出部分周围流体的流速大;
第二步:根据压强大小确定压强差的方向;
第三步:根据压强差作用分析产生的各种现象。

例如:在厨房做菜时打开排气扇,可将厨房内的油烟排出室外。

可按以下步骤分析:首先将排气扇启动,向室外吹风,室外空气流动快;
室外空气流速大,压强小;室内空气流速小,压强大,室内外形成压强差。

油烟在压强差的作用下向排气扇中心处合拢,被排气扇排出室外。

三、飞机升力产生的原因
1.飞机机翼的形状:其上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。

2.飞机在前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。


流被机翼分成上下两部分。

3.在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大。

它对机翼上表
面的压强较小;下方气流通过的路程较短,速度较小,它对机翼下表面的压强较大。

4.这样机翼的上下表面存在压强差,就产生了向上的压力差,即为飞机的升力。

流体流速与压强的关系公式

流体流速与压强的关系公式

流体流速与压强的关系公式在我们的日常生活中,有一个非常有趣但又常常被大家忽略的物理现象,那就是流体流速与压强的关系。

先来说说什么是流体。

简单来讲,流体就是像水、空气这样能流动的物质。

那流体流速和压强之间到底有着怎样的关系呢?这就得提到一个重要的公式啦——伯努利方程。

伯努利方程表示为:p + 1/2ρv² + ρgh = 常量。

这里的 p 就是压强,ρ 是流体的密度,v 是流体的流速,g 是重力加速度,h 是高度。

这个公式看起来有点复杂,但其实理解起来也不难。

比如说,咱们想象一下这样一个场景。

在一个刮大风的日子里,你走在路上,突然发现路边有一块塑料布被风吹得飘了起来。

这是为啥呢?其实就是因为风刮得快,也就是空气流速大,导致塑料布上方的压强变小了,而塑料布下方的压强还是正常的,这样上下压强一不平衡,就把塑料布给“抬”起来啦。

再比如,大家坐火车的时候,可能会听到广播里说,列车快速行驶时,不要靠近铁轨。

这也是因为列车速度快,带动周围空气流速加快,使得压强变小。

如果人靠得太近,身后正常的大气压就可能会把人推向列车,那可就危险啦!还有飞机能飞起来,也是利用了这个原理。

飞机的机翼形状特殊,上面是弧形,下面相对较平。

当飞机飞行时,空气在机翼上方流速快,压强小;下方流速慢,压强大。

这样上下的压强差就产生了一个向上的升力,把飞机托了起来。

咱们再回到这个公式,在实际应用中,它的作用可大了。

比如在水利工程中,工程师们要计算水流的速度和压强,来设计合理的水坝和渠道,确保水流既能顺利通过,又不会对设施造成破坏。

在汽车设计中,也得考虑流体流速和压强的关系。

汽车的外形可不是随便设计的,要让空气能顺畅地流过车身,减小阻力,同时还要保证车身的稳定性。

甚至在医学领域,也会用到这个原理。

比如一些医疗器械的设计,要考虑液体在管道中的流动情况,确保药物能准确、有效地输送到需要的地方。

总之,流体流速与压强的关系公式虽然看起来有些深奥,但它却实实在在地影响着我们生活的方方面面。

流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系

为什么A、B、C三管中的水柱不一样高?
今天的收获
1、流体: 液体和气体统称为流体 2、流体压强与流速的关系:
在流体中,流速越大的位置压强越小, 流速越小的地方压强越大 3、飞机升力的产生:
机翼上下方所受的压强差形成向上的升力
作业:课本P93第1、2、4题
思考:
1、秋天树叶散落在马路边上,当一辆高速行驶 的汽车驶过路面时,树叶将()(从路边飞向路两
旁 / 从路旁飞向汽车 )
2、为什么我国海军舰艇赴亚丁湾护航时,护航 编队一般采用前后护航形式,而不采用“并 排”护航?
3、几十吨甚至上百吨重的飞机为什么能腾空而 起,在空中飞行呢?
§14.4、压强与浮力
分析1:
1、对着两张平行拿着的纸吹气,你会 发现什么现象?为什么? 现象:两张纸吸到了一起
原因:吹气时,纸条内侧空气 流动快,压强变小,纸条外侧 空气流动慢,压强变大,两纸 条被吸到了一起。
吹气时,两球之间空气流动快,压强变小, 两球外侧空气流动慢,压强变大,两球被压到 了一起。
用注射器向两个小船中间喷射水产生水 流,观察一下发生什么现象?
5、1912年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与较小
的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候 ,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结 果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。是 什么力量驱使两船相撞呢?
液体在流速大的地方压强小, 在流速小的地方压强大
6、
有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图 所示,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 小 气速度比下方空气速度 (选填“大或小”), 大 此时,上方空气压强比下方空气压强 (选填 下 “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。

流体压强跟流速的关系

流体压强跟流速的关系


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.

1.流体、流体压强、流速的概念
(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.如机翼. 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.
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
空气压强大
空气压强小
V
空 气 流 速 慢
空 气 流 速 快
诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中 写到:“八月秋风怒号,卷我屋上三重 茅”,请你分析诗中包含的物理道理。
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?你能不能用今天所 学的知识解释这个现象呢?
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
流体压强跟流速的关系 压强
1、流体 液体和气体都具有流动性,统称为流体。
2、流体压强
流体流动时的压强称作流体压强。
手握两张纸,让纸 自然下垂,在两张纸 中间向下吹气,猜想两 张纸将怎样运动。
结论
流体在流速大的地方压强小,流体在流速小的地方压强大。
飞机的升力
7. 粗细水管
静止时:
流动时
水翼船
水翼船和其他船舶不同之处,是在船的底部装了两支类似于飞机机翼 的水翼,船舶航行时,水流经过水翼上方的流速大,压强小,水经过水 翼下方的流速小,压强大,从而产生了向上的压力差,有了向上的升力, 把船体向上托起体的阻力,进一步提高了船速。
飞机机翼的形状:底平上凸
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,这就形成向上的升力。

14.4流体压强与流速的关系

14.4流体压强与流速的关系

3. 解释:八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。
吹气
喷雾器
打气
小孔
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。
草原犬鼠的空调系统
这是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图。洞 穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起 的圆形土堆。实际上,两个洞口的形状不同,决 定了洞穴中空气流动的方向。因此,地面上风吹 进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带去了习习凉风。
球类比赛中的“旋转球”
比较不转球和旋转球周围空气的流线.旋转 球跟不转球相比,飞行轨迹会向 下 弯曲.
跑车尾部安装有气流偏导器,相当于倒置的飞 机机翼。跑车行驶时,流过偏导器上方的气流 速度 小于下方的气流速度,因此在其上下表面 产生压强差,形成对气流偏导器向 下 的压力 。
走进生活、学以致用
猜想3:液体和气体流动越快,它的压强不变。
用手提着两张纸,让这 两张纸竖直地自由下垂,向 两张纸之间吹一口气,如图 所示。这两张纸之间的距离 将怎样变化呢?记录所观察 到的现象,并思考为什么会 出现这一现象。
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? ------可以观察到纸往中间靠拢。 这说明了什么? ------这说明了气体的流速越大,压强就越小。 液体也可以流动,和气体有相同的规律。

三、结论 在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
空气压强大
空 气 流 速 慢
V
空 气 流 空气压强小 速 快
一次海难
1912年秋天,远洋航 轮“奥林匹克”号与较 小的铁甲巡洋舰同向航 行,但是当二船平行的 时候,突然小船竟然扭 头几乎笔直地向大船冲 来,结果小船把“奥林 匹克”的船舷撞了一个 大洞。你觉得这是什么 原因呢?

14.4 流体压强与流速的关系

14.4 流体压强与流速的关系
第14章 压强和浮力
14.4 流体压强与流速的关系
安庆市第十七中学
杨 群
空气流速的变化是否会引 起空气压强的变化? Nhomakorabea探究活动
两纸张相互 靠拢,说明 两侧压强比 内侧压强大, 而内侧气流 快,可见, 流速快的地 方,压强小。
流动气体的压强与流 速有关,在流速大的地方 压强小,在流速小的地方 压强大。
合压强
下方流速慢,压强大
飞机获得升力的原因
【解析】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,所以速度大比下方气 流大.气流在机翼上下表面由于流速不同产生压 力差,这就是向上的升力.


1. 具有流动性的液体和气体统称流体。 2. 流体在流动时,流速较大的位置,
压强小;流速较小的位置,压强大。 3. 飞机的升力是由机翼表面的压强差 产生的。
学以致用
学以致用
航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行!
学以致用
增加了稳定性 像装反了的机翼 上方压强大于下方 给车身较大压力
增大了动力
加大了与地面摩擦 气流偏导器,它的作用是什么?
这 则 报 道 说 明 了 什 么?
流动气体的压强与流速有关,在流速大的地方 压强小,在流速小的地方压强大。
液体压强与流速的关系
连通器里的液体流动时,液面还是相 平的吗?容器底部的压强还是否相同?
在液体中 流速越大 的地方, 压强越小。
探究:液体压强与流速的关系
在液体中流速越大的地方,压强越小。
充水时使船内侧水流速度增大,压强减小,船 外侧水流速度减小,压强增大,船内侧的压力小于 外侧的压力,内外的压力差使船向中间靠拢。

流体压强与流速的关系知识点总结

流体压强与流速的关系知识点总结

流体压强与流速的关系知识点总结一、流体压强与流速的关系基本概念。

1. 流体。

- 定义:液体和气体都具有流动性,统称为流体。

例如水是常见的液体流体,空气是常见的气体流体。

2. 压强与流速关系。

- 内容: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。

- 实验探究:- 典型实验:对着两张平行放置的纸吹气,两张纸会相互靠近。

这是因为吹气时,两纸之间空气流速大,压强小,而纸外侧空气流速小,压强大,在内外压强差的作用下,纸张相互靠近。

- 飞机机翼升力原理:飞机机翼的形状是上凸下平的。

当飞机飞行时,空气流过机翼,上方空气流速大,压强小;下方空气流速小,压强大。

从而产生向上的升力,使飞机能够在空中飞行。

二、生活中的应用实例。

1. 球类运动。

- 足球中的“香蕉球”:运动员在踢球时,使球一侧的空气流速快,另一侧空气流速慢。

比如用右脚内侧踢球的右侧,球就会向左旋转。

球左侧空气流速快压强小,右侧空气流速慢压强大,这样球就会在空中沿弧线飞行。

2. 通风系统。

- 火车站台安全线:当火车高速行驶时,火车周围空气流速大,压强小。

如果人离火车太近,身后的大气压会把人推向火车,非常危险。

所以站台设置安全线,提醒乘客与火车保持一定距离。

- 家用通风扇:通风扇工作时,扇叶转动使附近空气流速加快,压强变小,从而使室内的空气流向通风扇,达到通风换气的目的。

3. 航海中的应用。

- 帆船航行:帆船的帆是利用了流体压强与流速的关系。

风吹向帆时,帆的形状使得帆的一侧空气流速大,另一侧流速小,从而产生压强差,推动帆船前进。

三、相关计算与简单应用中的分析思路。

1. 分析思路。

- 首先确定研究对象(是气体还是液体的流动情况),然后找出流速不同的位置,根据流速大小判断压强大小,再根据压强差分析物体的受力情况或者流体的流动方向等。

2. 简单计算示例(较少涉及复杂计算)- 例如:已知水管粗细不同的两段,粗管横截面积是细管的2倍,水在粗管中的流速是1m/s,求水在细管中的流速。

初中九年级物理人教版电子教案-14.4 流体压强与流速的关系

初中九年级物理人教版电子教案-14.4 流体压强与流速的关系

§14-4流体压强和流速的关系教学目标1.知识与技能:通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系。

2.过程与方法课程理念的渗透和学生个性的培养。

3.情感态度和价值观通过参与从生活走向物理科学探究活动,学习制订简单的科学探究计划和实验方案,观察物理现象,能简单描述所观察物理现象的主要特征,归纳简单的科学规律。

让学生真切地感受到科学的真实性,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,使学生产生强烈的求知欲,乐于参与观察、实验等科学实践活动,初步体验探索问题时的喜悦,领略它的美妙与和谐。

教学重点:通过探究得到流体压强与流速的关系。

教学难点:用流速与压强的关系分析生活中的实际问题。

教学准备:白纸、乒乓球、硬币、自制纸桥,竹蜻蜓玩具,幻灯片或多媒体课件。

教学课时:1课时。

教学方法:探究法:通过学生的探究活动得出气体压强与流速的关系。

分析比较法:通过对实验现象的分析比较,应用流速与压强的关系解释生活中的简单现象。

教学过程:㈠引入新课:课件展示三个生活情景1. 一阵秋风吹过,地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。

2. 汽车急驶而过,道路两边的尘土都向路中间靠拢飞扬。

3. 居室前后两面的窗子都打开着,过堂风吹过,居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。

这些都是生活中司空见惯的生活现象,同学们思考过其中的奥妙吗?科学往往就藏在我们身边,今天这节课我们就要通过实验揭示这个小秘密。

㈡学生实验、确立研究课题(1)学生实验教师布置给学生以下七个实验,要求学生在15分钟内,选择其中一部分,根据要求进行实验(选择的实验越多越好),提醒学生注意认真观察实验现象。

1. 纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气,观察现象(图1)。

2.将一张纸折成桥形平放在桌子上,用力向桥形纸的下方与桌面之间的空间吹气,观察现象。

3. 用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,观察两张纸怎样运动。

4. 在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,观察现象。

14[1].4流体压强与流速的关系ppt

14[1].4流体压强与流速的关系ppt
2、把乒乓球放在伸平的手掌上,并把乒乓球放在翻 转的漏斗上,能够发生什么现象?
现象:球被吸起不落下。 原因:对着漏斗吹气,漏斗上方 空气流动速度快,压强减小, 乒乓球下方气体流动速度慢, 压强增大,小球被吸上去了。
吹气
分析3:
3、用注射器向两个小船 中间喷射水产生水流,观 察一下发生什么现象?为什么?
现象:两个小船向中间靠近
原因: 向两只船中间喷水,中间的水的流速大,
流体压强减小,船两侧的流速减小, 流体压强增大,两小船靠近。
分析4:
4、把一支玻璃管插入水中,另一支玻璃管对着它的 上 端吹气时,有什么现象?为什么?
现象:水沿玻璃管上升
原因:玻璃管上端空气流速大,流
体压强减小,玻璃管下端的流速小, 流体压强增大,水沿玻璃管上升。
5、
1912年秋天,远洋航轮“奥林匹克”号与较小 的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候 ,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结 果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。是 什么力量驱使两船相撞呢?
液体在流速大的地方压强小, 在流速小的地方压强大
思考:假如没有大气压世界将会变得怎么样?
6、 有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图所
3、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。
4、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。

流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系流体是一种物质状态,在我们日常生活中常常能够见到。

其中,河流、液态水和空气等都属于流体。

流体的压强和流速是流体力学的两个重要概念,这两者之间有着密切的关系。

首先,流体的压强是指单位面积上受到的压力大小。

同样的流体在不同的位置所受到压力大小是不同的。

例如,处于静止状态的水中的压力是由水深、重力加速度、单位重量下压缩率、表面张力等因素共同决定的。

当水的质量密度不变时,压强与水的深度成正比关系,即每增加1米深度,水的压强增加1个大气压力。

其次,流体的流速是指单位时间内流体通过某一截面的流量。

流速可以通过一些简单的方法来计算,例如,测量通过管道的水量,再除以管道的横截面积即可得到流速。

流速与管道壁面的摩擦力和质量密度、截面积等有关。

压强和流速之间的关系可以通过伯努利定理来解释。

伯努利定理是流体力学中一个基本的定理,它描述了在相同的条件下流体速度增加时,流体的压强就会降低。

伯努利定理通常应用于不可压缩流体的流动过程中,例如气体和液体。

在流体不可压缩的情况下,对于沿着流线的一点而言,流量不变,即$Q=Av$,其中$Q$为流量,$A$为流过横截面的面积,$v$为流速。

因此,当流速增大时,横截面积就会减小,从而保持流量不变。

而根据伯努利定理,当流体通过一个狭窄的通道时,它的速度会增加,因而压力会降低。

因此,在通道上游压强大,下游压强小,这就是所谓的伯努利效应。

在日常生活中有许多实例可以用来说明流体压强与流速之间的关系。

例如,当风速增大时,物体受到的风压就会增大。

当液压系统的流速增大时,液体的压力就会降低。

因此,在工程设计中,压强和流速的关系是一个重要的考虑因素。

总之,流体的压强和流速是流体力学中非常重要的概念。

它们之间存在着密切的关系,通过伯努利定理可以较好地说明它们之间的关系。

在实际应用中,我们需要根据具体的情况来考虑压强和流速之间的关系,从而确定最优的方案。

除了伯努利定理,流体的压强和流速之间还有其他的关系可以用来探究流体的性质。

流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系

沪科版物理上第四节流体压强与流速的关系(案例)一、教学课题知识与能力:1.知道流体压强与流速的关系、了解飞机升力产生的原因2.会用流体压强与流速的关系解释身边生活中的相关现象过程与方法:学生做龙卷水小实验,让学生发现问题,并提出问题,通过实验探究得知流体压强与流速的关系;并用此分析机翼形状,认识升力情感、态度与价值观:培养学生交流意识和协作精神;感受气压差现象的奥妙,产生对科学的热爱和对大自然的好奇精神二、教材分析本节课为沪科版物理上第四节内容,其介绍了具有流动性的气体和液体的压强与流速的关系。

是属于流体动力学的知识,该知识在日常生活和生产中有着较广泛的应用。

教材通过实验得出流体压强和流速的关系,然后又通过实验并结合飞机机翼的横截面分析飞机升力产生的原因。

流体压强与流速关系这一知识点较为抽象,我们一般不易看到,所以对初中学生学习起来有一定的困难。

在本节课的教学过程中,主要让学生动手做实验,来观察流体运动而产生的一些现象,这样更有助于学生对这一知识的理解。

【教学重点与难点】教学重点:流体压强与流速的关系难点:机翼升力产生的原因三、教学方法让学生做趣味小实验(水龙卷):引发学生极大的兴趣教师做演示实验:泡沫通草球被吸入粗塑料管中并从上端飞出,引起学生强烈的好奇心。

学生提出问题:泡沫球为什么会飞出?晃动塑料管上端会引起上端空气怎样的变化?空气流速变化会影响气压怎样变化?学生利用预先准备好的器材设计实验:探究流体压强与流速的关系观察图片:分析机翼和鸟翼的升力产生的原因总结与应用:观察分析流体压强与流速关系在生活中的应用事例,学会知识应用。

综合运用了如下教学方法:独立观察与思考、启发引导与点拨、交流讨论、实验探究、归纳与总结。

四、教学过程让学生做水龙卷小实验引发学生兴趣复习提问问题:关于液体、气体压强,你能说出哪些知识?(打在屏幕上)学生独立思考记忆2分钟(可以参考教材)。

1分钟同座互考(要求:准确描述知识点)师:1分钟抽查提问,其他同学仔细倾听,可以自主补充遗漏和不足。

流体流速与压强变化的关系研究速度越大压强越大

流体流速与压强变化的关系研究速度越大压强越大

流体流速与压强变化的关系研究速度越大压强越大流体力学是研究流体力学性质和流体力学规律的学科。

流体流速与压强是流体力学中的两个重要参数,它们之间存在着一定的关系。

本文将从理论角度探讨流体流速与压强变化的关系,并通过实验验证其准确性。

一、流体流速与压强变化的理论分析在理想条件下,流体流速与压强之间存在着密切的关系。

根据伯努利定律,当一条流体管道中的速度越大,其压强就越小。

这是由于流体流动过程中,流体粒子上同时承受着来自于周围流体粒子的撞击力和所受压力差的作用。

当流速增大时,撞击力变大,从而压强减小。

另外,根据庞加莱定律,流体在收缩段速度增加,压强将降低。

这是因为当流体流动过程中出现管道的收缩,流体粒子间的碰撞频率增加,导致了流体流速的增加和压强的降低。

综上所述,流体流速与压强呈反比关系。

速度越大,压强越小。

这一理论结论在众多流体力学实验中得到了验证。

二、实验验证流体流速与压强变化的关系为了验证理论结论,我们进行了一系列的实验。

实验采用了标准的流体力学实验设备,包括流体管道、流速测量仪器和压强传感器等。

在实验中,我们通过控制流体的流速,测量了不同流速下的压强变化。

实验结果表明,在相同流速条件下,压强随流速的增大而减小。

这与理论分析一致。

进一步的实验还验证了流体管道的收缩对流速和压强的影响。

实验表明,在管道收缩的情况下,流速增加,压强降低。

这一结果再次印证了流体流速与压强变化的关系。

三、流体流速与压强变化的应用流体流速与压强变化的关系在实际应用中有着广泛的应用。

例如,在工程施工中,流体的流速与压强变化关系需要被充分考虑。

当流体需要通过管道输送时,为了确保流体能够顺利流动,需要合理设计管道的直径和收缩程度,以保持适当的流速和压强。

这样可以避免由于过高的流速和压强而对管道和设备造成损坏。

此外,在航空航天领域,流体流速与压强变化的关系也发挥着重要的作用。

例如,在飞机机翼的设计中,流体流速和压强的分布对机翼的升力和阻力有着直接影响。

初中物理流体压强与流速的关系

初中物理流体压强与流速的关系

初中物理流体压强与流速的关系流体压强和流速的关系,这个话题听上去有点儿严肃,不过别担心,我会用轻松幽默的方式来跟大家聊聊这个有趣的物理现象。

想象一下,咱们平时喝水的时候,水从水龙头里喷出来,是不是有时候喷得特别猛,有时候又细得像小针一样?这背后其实就藏着流体压强和流速之间的秘密。

咱们得先了解一下“压强”这个概念。

简单来说,压强就是单位面积上受到的压力。

比如说,咱们把手放在一个气球上,气球被压得咕噜咕噜响,那就是因为气球里的气体在“拼命”顶着你的手。

而流速呢,就是流体流动的快慢。

水流得快,水流得慢,感觉差别可大了。

流速快的地方,压强就小,流速慢的地方,压强就大。

这不就是个简单的道理吗?咱们可以想象一下,开车的时候,如果你在高速公路上飞驰,车窗外的风呼啸而过,肯定感觉到一阵强烈的风压,简直像被一股无形的力量推着。

可要是你开着车慢悠悠地在乡间小路上行驶,风就轻柔多了,像是小猫咪轻轻地拂过你的脸。

这个例子其实就很形象地反映了压强和流速的关系。

大家可能会想,压强和流速有什么实际用处呢?哈哈,这可就多了!咱们在生活中,洗衣服、洗碗的时候,水流的快慢,直接影响了洗得干不干净。

流速快,泡沫满天飞,洗得干脆利落;流速慢,水花四溅,洗起来就显得笨拙。

这就像人们说的:“慢工出细活”,但是有时候太慢了,活儿反倒不精致,反而把东西搞得一团糟。

再说说科学实验。

科学家们需要测量一些流体的性质,比如空气、水或是油。

流体流动的快慢,会影响到他们的实验结果。

这时候,他们就得考虑流速对压强的影响。

要是流速过快,实验数据可能就会偏差;要是流速过慢,又得不到足够的信息。

哎,这就像打游戏,太快了就容易失误,太慢了又没办法过关。

然后呢,咱们再来聊聊日常生活中更有趣的例子。

记得有一次,我在河边钓鱼,看到水流急的地方,根本钓不上鱼。

因为那地方水流得太快,鱼儿根本没时间停下来吃东西。

可要是换到河流缓慢的地方,鱼儿可就悠闲地游来游去,像是在享受生活。

流体压强与流速的关系

流体压强与流速的关系
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飞机升力
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系
7
小汽车与赛车最大速度
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系
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应用拓展
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系
1.为什么要设置安全 线呢? 2.为什么要有安全距 离呢?
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应用拓展
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系
1.为什么要设置安全 线呢? 2.为什么要有安全距 离呢?
流速差产生压强差,从而产 生不同方向的压力
10
流 体 流 压 体 强 压 与 强 流 与 速 流 速 的 的 关 关 系 系
Thank you
郭倩
11 *
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系
流体压强与流速的关系
郭倩
1
流体
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系
气体和液体的总称
2
流体流速与压强的关系
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系 气体
为什么呢?
3
流体流速与压强的关系
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系 气体
气体流速越大,Hale Waihona Puke 强越小;反之,压 强越大4
流体流速与压强的关系
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系 液体
液体流速越大,压 强越小;反之,压 强越大。
5
流体流速与压强的关系
流 体 压 强 与 流 速 的 关 系
液体流速越大,压 强越小;反之,压 强越大。 气体流速越大,压 强越小;反之,压 强越大
流体流速越大,压强越小; 反之,压强越大

流体压强与流速的关系(01)

流体压强与流速的关系(01)
象“装反了的机翼” 上方压强大于下方压强
给车身较大的向下压力
加大了车与地面的摩擦
增加了稳定性 增大了动力
“香蕉球”的奥秘
乒乓球的上旋
1、流体: 流动的液体和气体的统称为流体。
2、流体压强与流速的关系: 流速大的地方压强小, 流速小的地方压强大。 3、飞机升力的产生: 机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
间冲水,会观察到什么现象?
打气
动手体验:自制喷雾器
分析:小孔处空气流速快,压强小,容器里水面上
方的空气流速慢,压强大,水就沿着细管上升,从管口流
出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
结论:液体在流速大的地方压强小, 在流速小的地方压强大。
鸟儿和飞机
二、飞机的升力
观察鸟类翅膀的形状,解释为什么鸟在 空中展翅滑翔时不会坠落下来?
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
讨论:在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1m左右的
地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是 为什么呢?
地铁站台安装屏蔽门 铁路旁有防护网
解释:
八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。
解释:
水从粗细不均的水管中流过时,为什么会出现下图
所示的现象?
一、流体
1.具有流动性的液体和气体统称为流体。
流动的液体---流水 流动的气体----风
2.流体流动时的压强称作体压强。
演示置疑?
向上吹 向下吹
分组做一做,会看到什么现象,想想为什么?
仔细观察,想想原因?
结论: 气体在流速大的地方压强小, 在流速小的地方压强大。
动手操作,分析原因:
向水中放置的两个乒乓球中
讨论:航海规则为什么规定两艘轮船不能近距离同向航行?
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14.4 流体压强与流速的关系
教学目标
1.知识与技能
了解气体的压强与流速的关系.
了解飞机的升力是怎样相关的现象.
学会通过实验的方法研究物理规律.
2.过程与方法
通过观察,认识气体的压强跟流速有关的现象.
通过探究实验体验由气体的压强差异产生的力.
3.情感,态度与价值观
初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙,获得对科学的热爱和亲近大自然的体验.培养学生交流讨论意识和协作精神.
教学重点:气体的压强与流速的关系.
教学难点:运用气体的压强与流速的关系解释日常生活的现象.
教学方法:实验探究法、分析归纳法
教学用具:纸条、漏斗、乒乓球、吸管、烧杯、水、硬币、直尺等
课型:新授课
教学过程:
一、引入新课
课件展示三个生活情景
1. 一阵秋风吹过,地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。

2. 冬天,风越刮越大,带烟囱的炉子里的火越着越旺,火苗越蹿越高。

3. 居室前后两面的窗子都打开着,过堂风吹过,居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。

这些都是生活中司空见惯的生活现象,同学们思考过其中的奥妙吗?科学往往就藏在我们身边,今天这节课我们就要通过实验揭示这个小秘密。

二、新课教学:
(一)学生实验
教师布置给学生以下实验,要求学生根据要求进行实验提醒学生注意观察实验现象。

1. 纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气,观察现象。

2. 用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,观察两张纸怎样运动。

3. 在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,观察现象。

4. 把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。

往B中用力吹气,观察现象。

(二)现象汇总
实验结束后,组织学生分组汇报实验现象。

引导学生分析这些实验:
1. 实验中的研究对象为什么会运动?(研究对象的两面存在压强差)
2. 什么原因造成了压强差的存在?
3. 这些实验共同说明了一个什么问题?
(三)确立课题、得出结论
学生小组讨论总结出:这些实验都是研究了气体压强与流速的关系。

实验现象归纳出实验结论:在气体中,流速越大的位置压强越小。

(四)、设计实验、解释现象
放手让学生运用结论,利用身边的器材再自行设计一两个小实验。

如,“吹硬币”、乒乓球被水流吸住、电吹风向上对着乒乓球吹、越吹越不跑等实验。

实验后讨论分析下列问题:
1. 在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么?
2. 为什么风暴常常会把房子的顶部掀掉?
3. 观察课题引入的三个场景,解释现象。

(五)、应用类比、深入课题
利用类比的方法,把研究课题从“气体压强与流速的关系”转移到“液体压强与流速的关系”上来,引导学生沿着这样一种思维程序进行探究。

甚至于思维程序的每一环节都可以引导学生自己得出。

提出问题:气体压强和流速有这样的关系,那么液体呢?
进行类比:气体和液体有许多相似性,可以类比的猜想。

形成假说:在液体中,流速越大的地方压强越小。

实验检验:请同学们以小组为单位设计实验来验证。

比如两只塑料泡沫小船并列放入水中,加快中间水的流速,观察现象。

得出结论:验证了假说的正确性。

生活应用:热水器中冷热水的混合(可以进行课堂演示)。

当水平管中不断有冷水通过时,管内压强减小,热水会沿竖直管上升与横管中的冷水混合。

(六)、拓展创造
1. 阅读教科书92页“飞机的升力”,根据图14.4-4制作的机翼模型进行实验。

分析现象原因。

2. 与飞机的机翼相似,鸟的翅膀上方也呈弧形。

由于鸟的翅膀的柔韧性好,它们拍动翅膀时不仅产生升力,而且还会带着鸟儿往前飞。

三、小结:
四、布置作业:课后“动手动脑学物理”
板书设计:第四节流体的压强与流速的关系
1.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小
2.飞机的升力:机翼上下表面的压强差是飞机上升和升力
教学后记:。

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