[理化生]流体压强与流速关系1演示文稿1

,1912年秋，当时世界上最大 的轮船之一“奥林匹克”号邮轮，以25km/h的速度在海上航行时，英国铁甲巡洋舰“哈克”号以34km/h的速度从后面追赶，两船横向距离很小，只有不足100米，当“ 哈克”号刚刚追上“奥林匹克”，船首与油轮的船尾并列后，巡洋舰好像突然被一只看不见的巨手推动，不在顺从舵手的操纵，竟自动扭转船头，几乎笔直地向油轮冲去，随着“咔嚓”一声巨响，“奥林匹克”号的右舷撞了一个大洞。这是当时发生的奇怪的海上事故，很长一段时期无人能解释。同学们，你们想知道这里的原因吗？,危险的航程,图二,前苏联发生过一起奇怪的车难。当时前苏联有一个访问团从欧洲回来，有关部门组织了人员到火车站欢迎。火车进站后仍以极大的速度前进，没有减速，结果40多人“扑”上火车，当场死亡。事后有关人员经过严密调查，没有发现任何线索。这件案子成了一件悬案。大约经过一年零9个月之后，科学家在一次实验的中找到杀人凶手，案情真相大白。,40多人“扑”上火车，当场死亡,报道,第四节 流体的压强与流速的关系,第十四章压强和浮力,怀仁九中2012，11.,学习目标1、通过实验探究，认识流体压强跟流速的关系，并会解释有关的现象 。 2、通过对机翼、鸟翼的观察和探究，认识升力。,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。,探究一,气体的压强与流速有什么关系？,1.气体流速越大的地方压强越大2.气体流速大小与压强无关3.气体流速越大的地方压强越小,我猜想：,在离桌边2-3cm处放一铝质的硬币，在硬币前10cm左右用一高约为1-2cm的直尺或钢笔支起一个栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，看看会发生什么现象?,硬币会跳起来吗?,为什么,活动一,流体压强与流速的关系,硬币跳高比赛,4、未吹气前，硬币上下的空气压强是什么关系？,5、吹气时，改变了硬币上方的空气流动的 。,6、由于空气流速的改变，你猜想压强会怎样改变呢？,相等,速度,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。,结论：在流动的气体中，流速大的位置压强小,分析论证,请同学们手握两张纸(稍大些的,最好是8开的)，让纸自然下垂，如果在两张纸中间向下吹气，猜想两张纸将怎样运动然后，再吹气，检验自己的猜想。,活动二,请同学们手握两张纸(稍大些的,最好是8开的)，让纸自然下垂，如果在两张纸中间向下吹气，猜想两张纸将怎样运动然后，再吹气，检验自己的猜想。,活动二,对这两张纸吹气动画分析,1,不吹气,吹气,不产生压力差,产生向内的压力差,用双手将一张纸条靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，手中的纸条会怎样？,现象：纸条会向上飘起来。,原因：吹气时，纸条上方空气的流速大，压强小，下方的空气流速小，压强大，压强差把纸条“举起”,不听话的乒乓球,下面我们来看一个更加有趣的实验，如图所示，把乒乓球放在伸平的手掌上，并把乒乓球放在翻转的漏斗中，这时一放托球的手，很显然球会掉在地上，原因很简单，球会受到重力的作用。如果我们不放开托球的手，这时用嘴通过漏斗向下吹气，同时放开原来托住球的手，乒乓球在漏斗下方不但不会掉下来，反而会上升。这是为什么呢？,球不掉下的原因,气流在乒乓球上下表面由于流速不同造成压强不同而产生的压力差，这就是球不掉下的原因。,结论,探究二,液体的压强与流速有什么关系？,1.液体流速越大的地方压强越大2.液体流速大小与压强无关3.液体流速越大的地方压强越小,我猜想：,在水面上放两只用绳子穿过的泡沫，用饮料瓶向“船”中间的水域冲水，猜想会发生什么现象？,2018/1/3,22,结论：,液体流速越大的位置，压强越小液体流速越小的位置，压强越大,总结论：,流体压强与流速的关系：,在流体（气体和液体）中，流速越大的位置，压强就越小，流速越小的位置，压强就越大。,“豪克”号为什么会撞向“奥林匹克”号,中国索马里护航编队,我国远征索马里护航舰队编队时为何不是并排，而是纵排行驶护航呢？,你能解释吗？,流速快，水压小,流速慢，水压大,流速慢，水压大,小结：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较大。,两船平行行驶，海水相对于船体向后流动，流经两船之间的水流速度大，压强小，两侧较大的水压将两船推向中间，使船相撞。,当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速比外部大一些，压强比外部小一些，这样船中间和外测产生压强差，从而产生压力差，将两船挤在一起了。,航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行！,1912年秋天，当时世界上最大的远洋轮船“奥林匹克”号，正在大海上航行，这时在离它100米远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号与它平行地疾驶着。突然意外的事情发生了：小船好象被大船吸住了似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一个劲地向“奥林匹克”号靠去。最后，“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，把“奥林匹克”号撞了个大洞。,根据气体流速和压强的关系，分析两船并排时，两船之间和两边压强的大小关系来进行解答解答：由流体压强和流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；可知：若两船靠得比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，船体内侧水流速大于船体外侧水流速度，船体外侧压强大于船体内侧压强，船被水挤压相互靠近，容易发生碰撞危害,鸟儿为什么能在蓝天上飞翔?,飞机为什么能像鸟一样遨游天空?,几十吨重的飞机为什么能腾空而起？,飞机的起飞原理,四、飞机的升力,飞机的升力是怎么产生的呢?,C1,飞机的机翼,机翼的形状是：上凸下平的,流速快，气压小,流速慢，气压大,解释：鸟、飞机翼的作用,迎面的空气被机（鸟）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，因而速度较大，对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，对机翼的压强较大,飞机的升力：气流在机翼上下表面由于流速不同、压强不同产生的压力差，这就是向上的升力。,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,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。,你还知道吗？,我们日常生产、生活中的哪些现象，能用流体压强与流速的关系来解释？,1.为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?,实例分析,在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘m左右的地方标有一条安全线，为什么乘客必须站在安全线以外的地方候车？,当列车经过时，高速行驶的列车带动周围空气的流动，靠近列车的空气流速大，压强小。如果人站得太靠近列车的话，人前方的压强较小，后方压强较大，人的前后方就有压强差，以至产生压力差，会把人推向列车，造成事故。,2、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。,高空遇难，身体翻转了180度，头部保持正常姿态，腹部朝上，背部朝下，以一种怪异的姿态继续飞行，救自己于危难中。,突然天气情况变得很恶劣，这一高度的空气流速很大，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？,灰雁,台风的威力.,产生向上的压力差,3、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。,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，两个洞口的形状不同，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。,4,草原鼠的空调系统是怎样形成的呢？,我们打着伞在雨中散步，一阵大风吹来，雨伞为什么会向上吸起？,组,5.神奇的香蕉球,如果你经常观看足球比赛的话，一定见过罚前场直接任意球。这时候，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。,怎样才能踢出香蕉球呢?,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,6.赛车尾翼板有何妙用？,拓展应用,跑车的尾翼,跑车的气流偏导器,STS 陆上的流体压强,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 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 的压力。,小于,下,7.水翼船,水翼船和其他船舶不同之处，是在船的底部装了两副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，使船体与水的接触面积减小，减小了水对船体的阻力，进一步提高了船速。,8、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,在气体中流速越大的位置压强越小解：树叶落在马路上，当一辆高速行驶的汽车驶过路面时，汽车会带动周围的空气随之运动，汽车旁的空气流速变大，压强变小，小于路两旁的大气压，在大气压的作用下，树叶从路旁被吸向汽车,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。（操作）,8、喷雾器的制作原理？,挑战狄仁杰,一条小河边有一个河湾，河边的渔民们每次捕鱼回来，总是习惯将渔船停靠在河湾里，并用缆绳固定，结果靠近河道的一些渔船总是莫名其妙的失踪，这件事被神探狄仁杰知道后，立即带大将军李元芳一起到现场勘察，并没有被盗的痕迹，狄仁杰也是一筹莫展，你能解开这个迷吗？,侦破渔船失踪案,STS 体育中的流体压强,9.运动员用三种不同的击球方法把乒乓球从同一击球点打到乒乓球台上的同一落点，一种是上旋（沿图中逆时针转），一种是下旋（沿图中顺时针转）还有一种是不旋转，球的运动轨迹如图所示，判断每条曲线各是哪种方法？实际做一做，说明理由。,实例分析：（1）两船并行不靠近；（2）火车站台安全线。（3）汽车疾驶叶随迁；（4）水翼船儿跑得欢。（5）龙卷风旋水上天；（6）台风过后屋顶翻。（7）弧圈香蕉能转弯。（8）非洲鼠洞空调鲜；（9）烟囱风起顺排烟。,【典例】1、（2010潍坊中考）(多选）如图所示，在水平公路上，小汽车做匀速直线运动时与静止时相比较.下列说法中正确的是( )A运动时对地面的压力小于静止时B运动时对地面的压力等于静止时C运动时与地面的摩擦力小于静止时D运动时与地面的摩擦力大于静止时【易错答案】B、C,忽视“上凸下平”物体运动时产生的升力,【纠错剖析】,【正确答案】A、D,这是利用了什么原理呢？,天女散花,2.（2010河南中考）在科学晚会上，小亮用一根胶管表演了一个有趣的节目.如图所示，他一只手握住管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来.产生这一现象的物理原理是_.,【解析】本题主要考查流体压强与流速的关系.胶管上半部在空中快速转动时，上管口附近空气流速大，压强小，下管口空气流速小，压强大，故在胶管的两管口之间产生向上的压强差，在这个压强差的作用下，下管口附近的碎纸屑进入管中，并“天女散花”般地从上管口飞了出来.答案：流体流速大的地方压强小,1、液体和气体，统称为流体,2、流体压强与流速的关系,3、飞机升力的产生,畅谈收获,流体在流动时，流速较大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。,飞机飞行时，气流在机翼上下表面由于流速不同产生压强差是机翼升力产生的原因。,【典例】（2010莱芜中考）据报道，我国已制造出“世界上最快的高速列车”(如图所示)，运行速度可达380 km/h.这种列车进站速度要比普通列车大一些.为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生，站台上的安全线与列车的距离也要更大些.这是因为列车进站时车体附近( )A气流速度更大、压强更小B气流速度更大、压强更大C气流速度更小、压强更大D气流速度更小、压强更小,1.（2010宜昌中考）如图所示，两只纸船浮在水面上静止不动，用大注射器向两只船之间的水面快速注水，两船将( )A.向中间靠拢B.静止不动C.向两侧分开D.向同侧偏移,【解析】选A.用大注射器向两船之间的水面快速注水，两纸船之间的水流速度变大，压强变小，小于纸船外侧的压强，在压强差的作用下，两纸船将向中间靠拢.,2.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【解析】选C.流速大的地方压强小，当汽车高速行驶时，汽车周围的空气也高速运动起来，导致汽车周围压强减小，马路上的树叶在大气压的作用下，从路旁被吸向汽车.,3.（2010苏州中考）如图所示，某同学在探究流速大小对流体压强的影响时，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，当他将手指移开时，乒乓球没有下落该现象可说明乒乓球上方气体流速_(选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强_(选填“变大”、“变小”或“不变”),【解析】流体压强与流速的关系是在气体和液体中，流速越大的位置压强越小.从漏斗口向下用力吹气时，乒乓球上方空气流速增大，压强变小，所以上方的压强小于下方的压强，在乒乓球上产生向上的升力，故乒乓球不下落.答案：增大 变小,4.汽车行驶过程中，开了车窗，小明看到车内悬挂的窗帘在向_飘动(选填“车内”或“车外”）；这是由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”）.【解析】汽车行驶过程中，车外的空气流速大于车内的空气流速，由于气体流速大的地方压强小，气体流速小的地方压强大，所以窗帘会在车内外压强差的作用下飘向车外.答案：车外 大于,一、选择题(本大题共5小题,每题3分,共15分)1.淅淅沥沥的雨中，一条“蛟龙”自苍茫的天际坠入湖水这一听来犹如神话的故事，真实地发生在海拔3 200 m的青海湖面上.2010年9月1日，青海湖两次显现“龙吸水”气象景观，它实际上是一种出现在湖面上空的龙卷风，能吸水的原因是( )A.龙卷风内部的气压远小于外部的气压B.龙卷风增大了空气对水的浮力C.龙卷风使水受到的重力变小D.迷信说法中的“龙”把水“吸”到空中,【解析】选A.本题考查流体压强与流速的关系.龙卷风是绕龙卷风的轴高速旋转的空气涡旋，空气流速大的位置气压小，小于水面上的大气压，在大气压的作用下水上升，被“吸”入高空中.,2.（2010株洲中考）英国每日邮报曾刊登了一组照片，如图所示.灰鹅在飞行途中突遇强风，这只灰鹅以飞行方向为轴线，横向转体180，但头部依然保持着正常飞行时的姿态.灰鹅转体的作用是迅速降低飞行高度，躲避危险，其原理是( ),A.大气压强与高度的关系B.气体压强与体积的关系C.气体压强与流速的关系D.气体压强与温度的关系,【解析】选C.转体前（正常飞行时），灰鹅的翅膀上方凸起，下部内凹，在相同的时间内，翅膀上方气流通过的路程长，流速大，压强小，下方通过的路程短，流速小，压强大，在翅膀的上下表面产生向上的压强差，不会坠落；转体后，灰鹅的翅膀上方内凹，下方凸起，在相同的时间内，翅膀上方气流通过的路程短，流速小，压强大，下方通过的路程长，流速大，压强小，在翅膀的上下表面产生向下的压强差，故能迅速降低飞行高度，躲避危险.,3.有资料表明，在刮龙卷风时，其大气压强可以达到9104 Pa，在一座面积为200 m2的简易平顶厂房中，当时的大气压强是1105 Pa.如果此时龙卷风从厂房房顶上方刮过，那么大气对厂房房顶的作用力可能是( )A.方向向上，2106 N B.方向向下，2106 NC.方向向上，1.8107 N D.方向向下，1.8107 N,【解析】选A.当龙卷风从厂房房顶上方刮过时，房顶的空气流速变大，压强变小，而房内空气流速几乎不变，使房顶上、下产生了一个气压差，使大气对厂房的房顶产生了一个作用力，由于房内气压大，房顶外气压小，故作用力方向向上.龙卷风从厂房房顶上方刮过时，厂房房顶上方压强p上=9104 Pa，而房内压强为p下=1105 Pa，则房顶处形成的压强差:p=p下-p上=1105 Pa-9104 Pa=1104 Pa，房顶受到的作用力为F=pS=1104 Pa200 m2=2106 N，作用力的方向向上.,4.沙漠中有一个沙丘（如图所示），当水平方向的风不断吹过沙丘时，沙丘会慢慢( )A.向左移动 B.向右移动C.仍停在原处 D.无法确定【解析】选A.由题图可知，沙丘左侧的空气流速大，压强小，右侧的空气流速小，压强大，故沙丘会在左右压强差的作用下，慢慢向左移动.,【解析】选A.本题考查的是流体的压强与流速的关系.由于高速运行的列车附近，空气的流速大，压强小，而人身后的空气流速小，压强大，产生方向向里的压强差，把人推向铁轨，故乘客候车时应距离火车一定的距离.这种高速列车进站时的速度比普通列车的速度更大，则车体附近的气流速度更大，压强更小，产生的方向向里的压强差更大，因此站台上的安全线与列车的距离比普通列车的也要更大些.,液体在流动时产生的压强与其静止时产生的压强大小不同，因此不能把静止液体内部的压强与流体压强等同起来，错用液体压强特点分析流体现象.,5.如图所示是家用煤气灶灶头的示意图.使用时打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，而煤气不会从进口处向空气泄漏，其原因是( )A.进口处煤气流速小，压强大于大气压强B.进口处煤气流速小，压强小于大气压强C.进口处煤气流速大，压强大于大气压强D.进口处煤气流速大，压强小于大气压强,【解析】选D.煤气从煤气管流出，通过进口流向燃烧头.在进口处，煤气是高速运动的，导致中心煤气的压强小于周围大气的压强，故煤气不可能从进口处向空气中泄漏.,二、填空题（本大题共4小题，每空1分，共8分）6.如图所示，取一个小杯子，灌入水，把一根小塑料管A（不要太长）插入水中，然后用另一根塑料管B对准A管露在水面外的管口处，向B管中吹气，可看到A管内的水_（选填“上升”、“下降”或“不变”），这是因为A管上端的空气流动速度加快，压强_（选填“变大”、“变小”或“不变”）.,【解析】向B管中吹气，A管口上端空气流速变大，压强变小，在管外大气压的作用下，将水压向上方.答案：上升 变小,、乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的径迹运动，运动员用三种不同的击球方式把乒乓球击出，请判断三条迹径中 是上旋球（图中沿逆时针方向旋转）的， 是下旋球（图中沿顺时针方向旋转）的， 是不旋转的。,1,2,3,1,3,2,7.（2010大连中考）某物理课外小组制作了如图所示的实验装置，打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度_于b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度_于b管液面高度.,【解析】本题主要考查连通器的原理及流体压强与流速的关系.A阀门打开，B阀门关闭，a、b两管构成一连通器，当连通器中的液体不流动时，各容器中的液面总保持相平，故a管液面高度等于b管液面高度.A、B两阀门都打开，在水向外流的过程中，由于a管底部比b管底部粗，则a管底部水的流速小于