第九章 浮力与升力
9.4 神奇的升力
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”号 撞了一个大洞。
你知道这是为什么吗?
情境引入
飞机为什么能像鸟一样遨游天空?
1.可能是受空气的浮力作用 ( )
2.飞机滑行到一定的速度时才会腾飞,可见,使飞机升
空的力一定与飞机的运动有关。( )
×
√
猜想:飞机为什么能飞上天?
1.流体: 水、空气等具有流动性,我们称之为流体。
2.流体运动时,在流速不同的地方会表现出一种奇妙的
特性。
合作探究
一、流体压强与流速的关系
活动1:倔强的纸片
向两张下垂的纸中间
吹气,你观察到什么
现象?沿着下垂的纸
面上方吹气,你观察
到什么现象?
现象:两张纸吸到了一起
原因:吹气时,纸条内侧空气流动,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。
活动2:不听话的乒乓球
如图所示,先用手托住乒乓球,然后用力向玻璃漏斗管内
吹气,此时松开手,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。
活动3:做个简易喷雾器
如图,将一根塑料吸管弯成直角,在弯折
处开一个洞,插入水中,从水管口向里吹
气,你观察到的现象是什么?
如图在水面上放
上两只小纸船,
用水管向船中间
的水域冲水
从上面的实验现象,可以归纳出流体的压强跟流速的关系:
流速大的地方,压强小;
流速小的地方,压强大。
航海规则规定:两艘轮船不能近距离同向航行!
高速航行的轮船如果靠得太近,两船内侧的流速_____
外侧的流速,所以内侧的压强_____外侧的压强,船体
在_________力作用下,会发生碰撞事故
大于
小于
非平衡
二、飞机升力的产生
活动1:
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”
活动2:
如图所示,取一个飞机机翼模型装在支架上,把电风扇置
于机翼模型的正前方。当电风扇通电转动时,你看到什么
现象?
原来人类是仿照鸟的翅膀设计出飞机的机翼的。仔细
观察鸟的翅膀,发现它具有与飞机机翼相似的形状。因此,
鸟类展开翅膀,即使不扑打翅膀,也能在空中滑翔而不会
跌下来,其原因与飞机获得升力的原因相同。
“风抬屋顶”:当风从屋顶
吹过时,若房屋的门窗关闭,
流过屋顶的风速快,压强小;
屋内的空气流速慢,压强大。
所以便出现了“风抬屋顶”。
怎样才能预防或减少灾难的发生呢?
当吹大风的时候,我们要把门窗打开,让屋内和屋顶的风
速基本一致。
三、生活中关于流体压强与流速关系的事例
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。
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?
当有火车进站的时候,由于火车和人之间的空气流速快,
压强小。而人的后背空气流速慢,压强大,人的后背受到的作
用力大于前面受到的作用力,人将会有被推向火车的危险。
生活小常识
跑车的尾翼
1.流体:液体和气体的统称
2.流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,
在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
课堂小结
1.在地铁或火车站台上等候车辆时,要求乘客要离开
站台一米以外,其主要原因是( )
A.车辆过来时风太大
B.车辆过来时,带来好多飞尘
C.车辆驶过站台时车速快,带动空气流速加快,
使人易“吸”向车辆造成危险
D.车辆驶过站台时车速快,使人与车之间空气流
速加快,易将人吹向后倒地
C
随堂训练
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.从路旁吸向汽车 B.从路中间飞向路边
C.不受影响 D.只向上飞扬
A
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( )
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
B
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( )
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
B
5.物理学中把具有流动性的液体和气体统称_____体,当
流体流动时,流速越大的位置其压强______;流速越小
的位置其压强_________。
6.飞机的机翼是上凸下平,当飞行时,机翼上方的空气流
速________,压强小,下方空气流速_____ 而压强
_______,这一压强差,就使飞机获得了向上的升力。
流
小
大
大 小
大