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第四节 流体压强与流速的关系
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1.了解流体压强与流速的关系,知道飞机的升力
是怎样产生的
2.通过实验探究流体压强与流速的关系,培养学
生初步的分析概括能力
3.利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关
现象,培养学生将科学技术应用于日常生活、
社会实践的意识
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是谁造成了意外事故
1912年秋天,当时世界上最大的远洋轮之一的“奥林
匹克号”正在海上航行,在离它100m远的地方,有一
艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶,
突然,意外的事情发生了,小巡洋舰好像受到看不见
的巨大力量的吸引,竟自动扭转了船头,不再听从舵
手的操纵,一个劲地向“奥林匹克号”冲去,结果把
“奥林匹克号”的船舷撞了一个大洞。
是谁造成了这次意外事故,两船之间的“吸引”是磁
力?还是不可知的“魔力”?
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飞机为什么能像鸟一样遨游天空?
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水翼船为什么会在水面飞速前进?
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1.流体:液体和气体的统称
流体不流动时有压强,处于流动状态的液体和气体也
有压强。
提出问题:
流体的压强与流速会有什么关系呢?
猜想一:流速小,压强小;流速大,压强大
猜想二:流速小,压强大;流速大,压强小
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图中在两支筷
子中间放上两
只乒乓球,用
吸管向中间吹
气
探索:气体压强与流速的关系
p1
p2
p1=p2时,小球不动
p1>p2时,小球运动,两球都是向中间靠拢
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下面我们来看一个更加有趣的实验:
吹 气
漏
斗
乒
乓
球
会
掉
下
来
吗
?
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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。
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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,压强变大,两纸条被吸
到了一起。
探究活动
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由以上的三个实验得出结论:
气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大
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探索:液体压强与流速的关系
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
液体流速大的地方,压强较小,流速小的地方,压强
较大
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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。
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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
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3.飞机升力的产生
探究活动:
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”
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飞机机翼做成上凸下平,飞行时使机翼上方气流速度
_____下方气流速度,机翼上方的气压_____下方的气
压,由此产生的上下压力差就是飞机获得的_____力。
大于 小于
升
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4.生活中关于流体压强与
流速关系的事例
“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。
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。
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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。而人的背后空气流速慢,压强大,人的
背后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。
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水翼船
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跑车的尾翼
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非洲草原犬鼠的空调系统
如图所示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,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
又为什么不把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。
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课外小实验
从A管中用力往左吹气,观察B管中的水会如何变化。
水杯
B A
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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( )
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“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,易将人吹倒
C
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2.秋天树叶落在路面上,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
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3.一艘很大的轮船以很大的速度,从一只小木船旁
很近处开过时,小船将( )
A.很易被大船的气流和海浪推向远离大船处
B.很易被“吸”向大船,从而与大船相撞
C.小木船与大船距离不变
D.以上都有可能
B
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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
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5.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为_____
体,当流体流动时,流速越大的位置其压强越______;
流速越小的位置其压强越_________.
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
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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
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大鹏一日同风起,扶摇直上九万里。
——李白