9.4 流体压强与流速的关系.ppt

鸟儿是怎样飞翔的 导入新课 几十吨重的飞机为什么能腾空而起 一次海难 1912年秋天 远洋轮船 奥林匹克 号与较小的巡洋舰同向航行 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 流体是液体和气体的总称 流体是由大量的 不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的 它的基本特征是没有一定的形状和具有流动性 流体都有一定的可压缩性 液体可压缩性很小 而气体的可压缩性较大 在流体的形状改变时 流体各层之间也存在一定的运动阻力 即粘滞性 当流体的粘滞性和可压缩性很小时 可近似看作是理想流体 它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型 流体 是什么力使得硬币向上 跳 起来了 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 1 气体压强与流速的关系 小实验 把一张小纸条放在嘴边 用力从纸条上方吹气 会看到什么现象 把一张纸架在两摞书之间 用笔管从纸边缘的下方吹气 当有空气从纸下方通过时 会看到什么现象 吹气 吹气 小实验 气体压强与流速的关系 A B C 不吹气时 纸条两侧空气可近似看作静止 两侧空气对纸条作用的压强相等 气压不会引起纸条运动 吹气时 纸条接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压小 结果纸条在两侧气压差的作用下 向气压小的一侧 有气流的一侧 运动 结论 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 提出问题 在水面上放两只小船 用水管向中间的水域冲水 观察其现象 设计实验 实验现象 小船向中间靠拢 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 分析 流动液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 结论 伯努利原理 鸟儿是怎样飞翔的 奥秘在鸟儿的翅膀 特殊的结构 鸟儿翅膀的截面图 鸟儿是怎样飞翔的 解析 鸟向前飞翔 空气沿着鸟翼流过 由于鸟翼横截面的形状上下不对称 在相同的时间内 鸟翼上方气流通过的路程较长 因而速度快 它对鸟翼的压强较小 下方气流通过的路程较短 因而速度慢 它对鸟翼的压强较大 这样在鸟翼的上下表面产生了压强差 这个压强差就形成了鸟翼向上的升力 机翼的形状和鸟儿的翅膀类似 上凸下平 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 合压强 飞机获得升力的原因 下方流速慢 压强大 上方流速快 压强小 2 飞机的升力 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 飞机获得升力的原因 直升机 利用 升空 力作用是相互的和流速与压强的关系 航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行 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 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 草原犬鼠的空调系统 这是干什么的 这是干什么的 气流偏导器 俗称 压风片 它的作用是什么 像 装反了的机翼 上方压强大于下方 给车身较大压力 增加了稳定性 加大了与地面摩擦 增大了动力 气流偏导器的作用 4 探究过堂风开柜门之谜及实验验证 演示实验以及分析 延伸 巨大的狂风为什么会把房顶掀翻 5 探究喷雾器原理及实验验证 当用A用力吹气时 空气就从A管末端快速流出 因此C附近的空气压强变小 小于大气压强 于是杯中水在水面上方的大气压力作用下 沿B管上升到C处附近 被空气流冲散成雾状喷出 这也就是常用的喷雾器原理 C 演示实验以及分析 7 液面高度与流速的关系 如果管子中的水在流动时 在装置的不同地方 流速会一样吗 A B C管中的水面高度会有什么变化 哪个更高 1 流体 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 小结 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 巩固练习 2 如图所示 是一种太阳能汽车的剖面图 从形状上看 这种汽车高速行驶时