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第四节 流体压强与流速的关系
学习目标
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,初步领略气体压强差异所产生的一些现象.
学习要点
1.液体在流速大的地方压 强较________,在流速小的地方压强较________。
2.气体在流速________的地方压强较小,在流速________的地方压强较大。
导学过程
一、阅读讨论:航海奇案
1912 年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行,在距离这艘当时世界上最大远洋轮的 100 米
处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶,两艘船似乎在比赛,彼此靠得较
拢,平行着驶向前方。忽然,正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似的,一点也不服从舵手
的操纵,竟一头向“奥林匹克”号闯去。最后,“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,撞
出个大洞,酿成一件重大海难事故。据说海事法庭在处理这件奇案时,也只得糊里糊涂地判处
船长指挥不当呢!后来,随着科学技术的发展,人们总算明白了,这次海面上的飞来横祸,与
流体的压强有关. 流体压强与流速又是什么关系?
二、探究活动:研究流体压强与流速的关系
(1)提出问题:流体压强与流速有什么关系?
(2)猜想与假设
猜想 1:液体和气体流动越快,它的压强越大。
猜想 2:液体和气体流动越快,它的压强越小。
猜想3:液体和气体流动越快,它的压强不变。
(3)设计并进行实验
请同学们利用下述器材进行实验:乒乓 球、漏斗、筷子、塑料管、小纸船、纸、水盆、
矿泉瓶。
a.象课本图 8---50 那样往两乒乓球中间吹气,你看到的现象是________________,这是因
为____________________。
结论是:气体在流速大的地方压强较____,在流速小的地方压强较______。
b. 象课本图 8---51 那样将事先折好的两只小船,放入水盆内,然后用矿泉瓶当作水管向
船中间的水域冲水,两船表现是__________________,这是因为_____________________。
结论是:液体在流速大的地方压强较_____,在流速小的地方压强较______。 天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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(4)交流与合作 :请根据观察到的实验现象发表一下自己的看法。
三、学以致用
问题 1:生活中流体压强、流速又有哪些应用呢?最重要的应用之一是飞机, 那飞机是如
何在天空飞翔呢?
问题 2:现在改变一下,用双手将一张纸靠在嘴唇下,另一端自然下垂,沿纸的上方水平
吹气,手中的纸会怎样?
问题 3:飞机升力的产生是否也是这样?观看飞机起飞和飞机的机翼特点,思考以下几个
问题:
1.飞机的机翼有什么特点?
2.飞机飞行时升力是如何产生的?
四、释疑解难
我们根据流速越大,压强越小的原理可以解释开始的事故原因了。原来,当两艘船平行着
向前航行时,在两艘船中间的水比外侧的水流得快,中间水对两船内侧的压强,也就比外侧对
两船外侧的压强要小。于是,在外侧水的压力作用下,两船渐渐靠近,最后相撞。又由于“豪
克”号较小,在同样大小压力的作用下,它向两船中间靠拢时速度要快的多。因此,造成了“豪
克”号撞击“奥林匹克”号的事故,现在航海上把这种现象称为“船吸现象”。鉴于这类海难事故
不断发生,而且轮船和军舰越造越大,一旦发生撞船事故,它们的危害性也越大,因此,世界
海事组织对这种情况下航海规则都作了严格的规定,它们包括两船同向行驶时,彼此必须保持
多大的间隔,在通过狭窄地段时,小船与大船彼此应作怎样的规避,等等。
此外,在火车飞速而来时,大家决不可站在离路轨很近的地方,因为疾驶而过的火车对
站在它旁边的人有一股很大的吸引力。有人测定过,在火车以每小时 50 公里的速度前进时,
竟有 8 公斤左右的力从身后把人推向火车。你瞧,这该有多危险啊!
为什么说到水流湍急的江河里去游泳是很危险的事?有人计算了一下,当江心的水流以每
秒 1 米的速度前进时,差不多有 300 牛的力在吸引着人的身体,就是水性很好的游泳能手也只
能望而生畏,不敢随便下水啊!
自我检测
1. 飞机产生升力的原因是:( )
A.气体流速越大,气压越小; B.气体流速越大,气压越大;
C.气体流速不影响气压; D.以上说法都不对。
2. 一场大雪过后,在公路雪地上行驶的小汽车,车后部常常会有雪附着在上面,对于这
种现象,下列分析正确的是:( ) 天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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A. 汽车与空气摩擦而吸住雪; B. 车上原来有雪;
C. 司机为了保持车体干净而故意做的;
D. 汽车行驶时车体两边的空气流速 较大,是气压差的作用把雪掀起附着在上面的。
3. 观察右图所示实验,当用力向 A 管吹气时,会看到 B 管中水位_______
的现象:原因是____________________。这个现象在现实生活中有什么实用价
值,举一例说明_____________________________________。
4.诗人杜甫在其著名诗篇《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”。若屋外气压急剧下降到 9×104Pa,当时门窗紧闭,屋内气压是标准大气压约 1×105 Pa,
屋顶面积是 100m2,这时屋顶所受到的内外压力差可达多大?
自我反思
我的收获:
我的疑惑: