液体压强与流速的关系(正式上课)

第4节 流体压强与流速的关系
问题:几十吨的飞机为什么会腾空而起?
1、为什么火车站台上都有一条安全线？ 2、为什么火车进站时人们要站在安全线以内 的区域？
卡洛斯的任意球
流
• 1.什么是流体？
体
液体和气体都具有流动性，统称为流体。 2.流体流动时的压强称作流体压强。
探究活动一:口吹硬币跳栏杆
探究活动二:吹纸实验
气体压强与气流速度有关，气 体的流速越大，压强越小。
二、吹纸实验
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，压强大，两纸条被吸到了一起。
探究活动三:用吸管吹乒乓球实验
下面我们来看一个更加有趣的实验：
应用：飞机升力的产生
灰雁巧妙脱险 3、应用与危害 汽车尾翼板
……
危害：人被吸进火车 两船相撞 …… 不能越过安全线 不能并列航行
1．在地铁或火车站台上等候车辆时，要求乘客要离开站
台一米以上，其主要原因是（ C ） A．车辆过来时风太大
B．车辆过来时，带来好多飞尘 C．车辆驶过站台车速快，带动空气流速加快，使人易被 “吸”向车辆造成危险
D．车辆驶过站台车速快，使人与车之间空气流速加快，易
将人吹向后倒地
2．秋天树叶落在路面，当一辆高速行驶的汽车驶过 时，路旁的树叶（ A ） A．从路旁被吸向汽车 C．不受影响 B．从路中间飞向路边 D．只向上飞扬
3．一艘很大的轮船以很高的速度，从一只小木船旁很 近处开过时，小船则（ B ） A．很易被大船的气流和海浪推向远离大船处 B．很易被大船吸过去，而与大船相撞 C．小木船与大船距离不变 D．以上都有可能
的形状不同，决定了洞穴中空气流动的方向。吹过平坦表
面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风速度大， 压强小。因此，地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去 了习习凉风。标出洞穴中空气流动的方向。
草原犬鼠的空调系统
分析：“香蕉球”为什么会拐弯？
今天的收获 1、流体：液体和气体的统称
2、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；流速较小的位置压强较大。
2、乒乓球是我国的国球，邓亚萍、张怡宁、王楠、马 琳、王皓、王励勤等等都是排名世界前列的好手，每位选手 都是身怀绝技。请你通过上网查阅资料，了解上旋球、下旋 球、弧圈球运动轨迹的特点，及产生的原因？
环境永远不会十全十美，消极的人受环境 控制，积极的人却控制环境。
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• 12、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 流速大 ，压强_____ 小 火车的地方气体_____ ，离站台远的地方气体 流速小 ，压强 _____ 大 将人推向火车 。 _____ ，强大的气流会__________ • 13、小明坐在汽车上，汽车行驶过程中，开了车窗小明看到车内 悬挂的窗帘在向 车外 飘动(选填“车内”或“车外”）；这是由 大于 于车外空气的流速大于车内，而使车内的气压 ________车外的 气压而造成的（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 • 14、随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的 家庭。仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程 中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下 面问题： 小汽车的外形设计成流线型，当小汽车在水平路面上高速行驶时 对路面的压力比静止时 减小（选填“增大”、“减小”或“不 变”）， 因为小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流 速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力 其原因是
9、如图所示，在两根平行的木棒上平放着两 个乒乓球，两个乒乓球之间间隔一定的距离， 当向两个乒乓球中间的间隙用力吹气时，乒乓 球将 （ B ）
A．向两边滚 B．向中间滚
C．静止不动
点拨：向两个 乒乓球中间吹 气，乒乓球中 间流速大，压 强小
D．向同一侧滚动
10、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） A．向左飘动 B．向右飘动 C．静止在原位置不动 D．无法确定 点拨：用漏斗吹气，使烛焰左侧流速大，压强小
5．物理学中把具有流动性的液体和气体统称____ 流 体，当 流体流动时，流速越大的位置其压强_____ 越小 ；流速越小的 位置其压强_____ 越大 ． 6．飞机的机翼是上凸下平，当飞行时，机翼上方的空气 小 而压强_____ 大 ，压强小，下方空气流速_____ 大 ， 流速_____
这一压强差，就使飞机获得了向上的升力．
吹 气
漏 斗
乒 乓 球 会 掉 下 来 吗 ？
球不掉下的原因
吹 气
球上方气体流速快，气压 小。
球下方气体流速慢，气
压大。
史事再现 1912年秋天，远洋邮轮 “奥林匹克”号与较小的铁甲 巡洋舰同向航行，但是当二船 平行航行的时候，突然小船竟 然不受舵手的控制，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。
小结：在流动的液体中，流速越大 的位置压强越小．
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。
唐代著各诗人杜甫的《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？
享受成果
机翼的升力：
由于机翼的形状上凸下平，在空气中 运动时，通过机翼的上下表面的空气流
速不同而存在压强差，产生了向上的升
力。
情景分析
聪明的动物世界——灰雁巧胜大自然
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。
但此时的天气情况很恶劣，空气流动很大，且非常 不稳定，它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。请 同学们帮它想想办法，它怎样才能迅速的降低高度呢？
非洲草原犬鼠的空调系统
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，另一个则是隆起的圆形土堆。生物学家不是 很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中的一个洞
口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的瞭望台，但是如
果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆成土 包呢？那样不就有了两个瞭望台了吗？实际上，两个洞口
15、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 （ ）B 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 解析 机翼的形状上凸下平，电扇从左 向右吹风时，使得机翼模型上表面的空 气流速快，压强小，下表面的流速小压 强大，在模型上、下表面形成了一个向 上的压力差，从而使A弹簧测力的示数 变小，B弹簧力计的示数变大．
4．刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎风走路或骑
车，一阵大风刮来时，我们无法用嘴或鼻子吸进空气，但 可以向外吐气，当一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因 是（ B ） A．风大时，脸上空气压强变大，压得人难以吸气
B．风大时，脸上空气压强变小，使人难以吸气
C．与气压没关系，是人缺乏锻炼 D．风大时，脸前气压大，所以容易向外吐气
探究活动三:用吸管吹乒乓球实验 探究活动四:吹不下来的乒乓球
探究活动一:口吹硬币跳栏杆
硬币与桌面间总有一定的缝隙， 这样硬币的下方和上方都有空气。 没有吹气时，硬币上面的空气与下 面的空气可看做静止，这时硬币上 面的空气对硬币向下的压强等于下 面的空气产生的向上的压强，硬币 受力平衡而静止。 当在硬币上方沿着与桌面平行的方 向吹气时，硬币上方气体的流速大 于下方气体的流速。
机翼的形状是上凸下平的
飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离．飞机向前 跑，空气就相对地向后移动，空气的压强作用在机翼上使 机翼获得巨大的升力．机翼的形状起了很重要的作用
飞机获得升力的原因 机翼上下表面存在压强差
上方流速快，压强小 合压强：P
下方流速慢，压强大
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 结论：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．
11、（多选）唐代诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》 中写着：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”．说 的是秋季的狂风掀走了茅屋的屋顶，此诗句中所包含 的科学道理有 （ ABCD ） A．空气振动产生的风声 B．力使物体改变运动状态 C．风对屋顶产生的升力大于屋顶重力 D．屋顶上方空气流动快，压强小，屋内空气流动 慢，压强大，屋顶上、下方的压力差将屋顶掀掉
探究活动五:给水面上两只小纸船冲水实验
冲水时，两船之间流速快，两船外侧液体流速慢， 两船中间与水产生的压强不同，造成了压力差，将两 船挤在了一起。
解释：流水“吸引”乒乓球，喷水后乒乓球靠近。
流水“吸引”乒乓球
向两乒乓球之间喷 水两球靠近
结论: 在气体和液体中，流速 越大的位置，压强越小。
当火车驶过站台 时,火车周围空气被 火车带动一起运动， 流速快，压强小；而 离火车远一点的地方， 空气流速小，压强大。 如果人站在安全线以 内，容易被压强大的 气流推向火车，发生 危险。
7．如图所示，A、B是两个上端开口的 连通器 ；当用 容器，它们构成的是一个______ 一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的 下降 （填“上升”、“下降” 液面会______ 或“不变”）．
8、太阳能汽车是直接利用太阳能为能源的一 种新型汽车．如图所示是一种太阳能汽车（右 边是它的剖面图），从形状上看，这种汽车在 高速行驶时对水平地面产生的压力与停在水平 路面对地面的产生的压力相比 ______（填“变 变小 大”、“变小”或“不变”）
杜甫
探究流动的液体压强与流速的关系
图一
静止时:
流动时:
=
=
>
记录实验现象
粗管 细管
液体流速 小 大
上方液柱 较高 较低
分析流体压强 较大 较小
分析实验现象
每秒流经管子 不同截面的液 体体积相等。
p大
υ小
υ大 p 小
p大
υ小
横截面积大的位置流速小，横截面积小的位置流速大。
飞机的升力
视频：飞机起飞 几十吨重的飞机为什么能腾空而起？ 观察：机翼的形状
点拨：“风怒号”是由于空气的振动而产生的声音； “卷”说明了力可以改变物体的运动状态；“卷走三重 茅”是因为室外空气流速大，压强小，室内流速小压强 大，在屋顶的内外两侧形成了指向室外的压力差，这个 压力差将屋顶掀掉．所以ABCD四个选项都是正确的．
布置作业 1、动手做做课后“动手动脑学物理”第2题的实验，看 能否成功？成功的诀窍是什么？并想想这个现象有什么实用 价值？
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身体已完全翻转过来，呈倒立飞行姿势
酷车欣赏
பைடு நூலகம்
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？
这是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图
犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的
土堆。这是为什么呢？