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1、流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系 刘存簪刘存簪关山初级中学关山初级中学学习目标学习目标n n1、知道什么是流体、知道什么是流体 了解流体压强与流速的关系了解流体压强与流速的关系n n2、了解飞机的升力是怎样产生的、了解飞机的升力是怎样产生的n n3、了解生活中跟流体的压强与流速有关、了解生活中跟流体的压强与流速有关的现象的现象u流体：流体：具有流动性的液体和气体具有流动性的液体和气体u流体的压强规律流体的压强规律、探究流动的气体的压强与流速的关系、探究流动的气体的压强与流速的关系在离桌边在离桌边cm处放一处放一铝质的硬币，在硬币前铝质的硬币，在硬币前10cm左左右放一高约为右放一高约为
2、2cm放一直尺或钢放一直尺或钢笔支起一个栏杆，在硬币上方沿笔支起一个栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过栏杆，比比气，硬币就可能跳过栏杆，比比看谁能使硬币跳得最高，是什么看谁能使硬币跳得最高，是什么力使硬币跳起来？力使硬币跳起来？硬币与桌面间总有一定的缝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隙，这样硬币的下方和上方都有空气。气。没有吹气时，硬币上面的空没有吹气时，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
3、，等于下面的空气产生的向上的压强，硬币受力平衡而静止。硬币受力平衡而静止。请同学们思考并猜想：这时硬币上下方的空气产生的压强大请同学们思考并猜想：这时硬币上下方的空气产生的压强大小关系怎样才能使硬币跳起来？流动空气的压强跟流速有什么小关系怎样才能使硬币跳起来？流动空气的压强跟流速有什么关系？关系？当在硬币上方沿着与桌面平当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时，硬币行的方向吹气时，硬币上方上方气体气体的流速的流速大于大于下方下方气体的流速。气体的流速。分析分析:纸受到重力作用而下垂，要纸条向上飘起来，纸受到重力作用而下垂，要纸条向上飘起来，必须有一个向上的力作用于纸片，由于纸片周围是必须有一个向
4、上的力作用于纸片，由于纸片周围是空气，纸片受到各个方向大气压作用，因此只能是空气，纸片受到各个方向大气压作用，因此只能是由于上方吹出的气使空气流动，让气压变小，下方由于上方吹出的气使空气流动，让气压变小，下方的大气压强把纸片的大气压强把纸片“举举”起来了。起来了。用双手平拿一张纸，让大用双手平拿一张纸，让大半张纸自由下垂，在纸的半张纸自由下垂，在纸的上方沿水平方向吹一口气，上方沿水平方向吹一口气，如图所示，这张纸将怎样如图所示，这张纸将怎样运动呢运动呢?记录所观察到的现记录所观察到的现象，并思考为什么会出现象，并思考为什么会出现你所观察到的现象。你所观察到的现象。现象:现象说明当纸现象说明当纸
5、上方上方有气流流过，它的有气流流过，它的压压强强会会减小减小。而纸的。而纸的下方下方气体没有流动，气体没有流动，压强仍压强仍等于大气压强等于大气压强，由于纸的上、下，由于纸的上、下方存在压强差，所以纸会向上运动。方存在压强差，所以纸会向上运动。纸条向上飘起来了纸条向上飘起来了用手提着两张纸，让这两张用手提着两张纸，让这两张纸竖直地自由下垂，向两张纸之纸竖直地自由下垂，向两张纸之间吹一口气，如图所示。这两张间吹一口气，如图所示。这两张纸之间的距离将怎样变化呢纸之间的距离将怎样变化呢?记记录所观察到的现象，并思考为什录所观察到的现象，并思考为什么会出现这一现象。么会出现这一现象。不吹气时，不吹气时
6、，纸条两侧纸条两侧空气空气可近可近似似看作静止看作静止，两侧空气对纸条作用，两侧空气对纸条作用的的压强相等压强相等，气压不会引起纸条运，气压不会引起纸条运动动 吹气时，吹气时，纸条接触气流的一侧受到的气压比纸条接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压小，结果纸条在两侧静止空气的气压小，结果纸条在两侧气压差气压差的作的作用下，向气压小的一侧（有气流的一侧）运动用下，向气压小的一侧（有气流的一侧）运动 将吸管从切口处折弯，使将吸管从切口处折弯，使得长端与短端成直角。得长端与短端成直角。把短端的吸把短端的吸管放进水里，让切口离水面约管放进水里，让切口离水面约2-3cm。用嘴从长的那端用力吹气。用嘴从
7、长的那端用力吹气。猜测一下可能会出现什么情况，然猜测一下可能会出现什么情况，然后亲手做一做，可调整切口离水面后亲手做一做，可调整切口离水面的高度和吹气力度。解释你所见到的高度和吹气力度。解释你所见到的现象。的现象。解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下上升，上升至切口的水在上端玻璃管气流的作用下水从管口喷出来。1 1、将漏斗大口朝上，把乒、将漏斗大口朝上，把乒乓球放在漏斗里，用力向漏乓球放在漏斗里，用力向漏斗的小口端斗的小口端持续地吹气持续地吹气，乒，乒乓球会怎样？为乓球会怎样？为什么？什么？2 2、将漏斗大口翻转朝下，、将漏斗大口翻转朝下，同时用
8、手指轻轻地将球托在同时用手指轻轻地将球托在漏斗内。用的力向漏斗的小漏斗内。用的力向漏斗的小口端口端持续地吹气持续地吹气，吹气时将，吹气时将手指移开，乒乓球会怎样？手指移开，乒乓球会怎样？为为什么？什么？（一）流动气体的压强与流速的关系（一）流动气体的压强与流速的关系 气体在稳定流动时，气体在稳定流动时，流速较大流速较大的位置，压强的位置，压强_；流速较小流速较小的位置，压强的位置，压强_。较小较小较大较大球类比赛中的球类比赛中的“旋转球旋转球”比较不转球和旋转球周围空气的流线旋转比较不转球和旋转球周围空气的流线旋转球跟不转球相比，飞行轨迹会向球跟不转球相比，飞行轨迹会向 弯曲弯曲 下下神奇的神
9、奇的 香蕉球香蕉球 怎怎 样才能踢出香蕉球呢样才能踢出香蕉球呢?火火车车的的站站台台上上黄黄色色的的安安全全线线 问题：问题：在火在火车的站台上，标车的站台上，标有一道平行于铁有一道平行于铁轨的黄色的轨的黄色的安全安全线线。当列车驶过。当列车驶过时，不允许旅客时，不允许旅客站在这条线内，站在这条线内，以保证人体与铁以保证人体与铁轨离开足够的距轨离开足够的距离；离；你知道这是你知道这是为什么吗？为什么吗？当火车进站台时，由于火车进站台时，由于火车周围的气流相对于火车周围的气流相对于站台上的人，存在相对站台上的人，存在相对运动，运动，气流速度气流速度大大的的地方地方压强压强小小，人会被，人会被内外
10、压强差推向运动的内外压强差推向运动的火车一边，产生危险，火车一边，产生危险，所以，不允许旅客站在所以，不允许旅客站在这条线内，以保证人体这条线内，以保证人体与铁轨离开足够的距离与铁轨离开足够的距离几十吨重的飞机为什么能腾空几十吨重的飞机为什么能腾空而起？而起？机机翼翼的的形形状状是是上上凸凸下下平平的的 飞机机翼升力产生的原因：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，飞机在机场跑道上滑行时迎面吹来的风被机翼分成两部分，由于机翼横截面形状是上面凸起、下面平直上下不对称，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，流过机翼上方的 空气速度快，流过机翼下方的空气速度慢，机
11、翼上下表面由于流速不同产生压力差形成向上的升力。当飞机的滑行速度达到一定时，机翼所受的升力超过飞机自重，飞机就起飞了。这就是向上的升力。飞机在飞行过程中受到四种作用力：飞机在飞行过程中受到四种作用力：n n升力升力空气对机翼的向上的压力空气对机翼的向上的压力n n重力重力地球对飞机产生的竖直向下的力地球对飞机产生的竖直向下的力n n推力推力由发动机产生的空气的向前的反由发动机产生的空气的向前的反作用力作用力n n阻力阻力由空气阻力产生的向后作用力由空气阻力产生的向后作用力思考：思考：稳定流动的稳定流动的液体液体压强和流速有没有压强和流速有没有关系呢？关系呢？（二）液体的压强与流速的关系 什么是
12、连通器？装有同种液体的连通器有什么特点？什么是连通器？装有同种液体的连通器有什么特点？将水平管子右端开口用塞于封住，然后向容器将水平管子右端开口用塞于封住，然后向容器R灌水，灌水，到达一定高度后停止灌水到达一定高度后停止灌水容器容器R及三个细管中的液面停及三个细管中的液面停在同一高度上在同一水平面上在同一高度上在同一水平面上a、b、c、f诸点处压强诸点处压强都等，这时的压强是流体在静止时的压强都等，这时的压强是流体在静止时的压强（二）流动液体的压强与流速的关系（二）流动液体的压强与流速的关系 液体在稳定流动时，液体在稳定流动时，流速较大流速较大的位置，压强的位置，压强_；流速较小流速较小的位置
13、，压强的位置，压强_。较小较小较大较大材料材料 19121912年年9 9月月2020日，当时世界上最大的远洋海日，当时世界上最大的远洋海轮之一轮之一“奥林匹克号奥林匹克号”离开南安普敦的海洋码头，离开南安普敦的海洋码头，开往纽约。在怀特岛东北海域，它与皇家海军的开往纽约。在怀特岛东北海域，它与皇家海军的铁甲巡洋舰铁甲巡洋舰“霍克号霍克号”相遇。霍克号也在高速航相遇。霍克号也在高速航行。它们很快靠拢到一起。两艘船高速平行疾驶，行。它们很快靠拢到一起。两艘船高速平行疾驶，忽然霍克号向左拐了过去，好象奥林匹克号是一忽然霍克号向左拐了过去，好象奥林匹克号是一块巨大的磁铁一样。两船咚的一下撞到了一起。
14、块巨大的磁铁一样。两船咚的一下撞到了一起。这次这次73507350吨的霍克号和吨的霍克号和4500045000吨的奥林匹克号碰吨的奥林匹克号碰撞，霍克号的舰首戳进了奥林匹克号的船尾。两撞，霍克号的舰首戳进了奥林匹克号的船尾。两船都没有沉没，但是都受伤严重。两船相撞是谁船都没有沉没，但是都受伤严重。两船相撞是谁都不愿意看到的情形。两船为什么会相撞呢？我都不愿意看到的情形。两船为什么会相撞呢？我们一起分析撞船的原因。们一起分析撞船的原因。两艘高速行驶的轮船两艘高速行驶的轮船如果靠得太近，如果靠得太近，船间船间的海水流速的海水流速大于大于船两船两边的海水的流速边的海水的流速，两，两船船之之间间的海水
15、对船产的海水对船产生的生的压强压强小于小于船船两两边边的海水对船的的海水对船的压强压强，所以两船会发生碰撞。所以两船会发生碰撞。草原犬鼠的空调系统草原犬鼠的空调系统 下图（甲）是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠下图（甲）是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬堆，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的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开鼠把其中的一个的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的了望台，但是如果这一假设成立的话，
16、它又为什么不阔的了望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？那样不是有两个了望台了吗？在两个洞口都堆上土包呢？那样不是有两个了望台了吗？实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气中流动方向。实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气中流动方向。吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，风流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。给犬鼠带去了习习凉风。问题：请在图甲上标问题：请在图甲上标出洞穴中的空气流出洞穴中的空气流动的方向动的方向创
17、新设计怎样才能预防或减少怎样才能预防或减少灾难的发生呢？灾难的发生呢？你能分析杜甫的你能分析杜甫的诗句中诗句中“八月八月秋高风怒号，秋高风怒号，卷我秋高三重卷我秋高三重茅茅”中所含的中所含的科学原理吗？科学原理吗？巩固练习巩固练习1、在航海中，不允许两艘船靠得很近并肩行驶。如果、在航海中，不允许两艘船靠得很近并肩行驶。如果并肩行驶，两艘船将会并肩行驶，两艘船将会 ，这是因为两艘船，这是因为两艘船 内内侧水的流速侧水的流速 于船外侧水的流速，造成了两船内侧于船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强水的压强 于外侧水的压强的原因。于外侧水的压强的原因。2、一次台风发生时，外气压急剧降到、一次台风发生
18、时，外气压急剧降到9104Pa，这是，这是因为因为_。当时门窗紧闭，可以。当时门窗紧闭，可以认为室内气压是标准大气压，粗略计算为认为室内气压是标准大气压，粗略计算为1 105Pa,若若室内顶的面积是室内顶的面积是100cm,这时顶所受到的内外压力的差这时顶所受到的内外压力的差为为 N，足以将顶掀飞。，足以将顶掀飞。3把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间，向漏斗中吹口气，把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间，向漏斗中吹口气，乒乓球会不会被吹下来？说明道理。乒乓球会不会被吹下来？说明道理。二二.选择题选择题:1.秋天树叶枯黄飘落在地面上秋天树叶枯黄飘落在地面上,当一辆高速行驶的汽车驶过时当一辆高速行驶的汽车驶
19、过时,路路旁的树叶旁的树叶()A.从路旁吸向汽车从路旁吸向汽车 B.不受影响不受影响 C.从路中间飞向路边从路中间飞向路边 D.只只向上飞扬向上飞扬2.飞机的机翼形状飞机的机翼形状()A.上平上平 下凸下凸 B.上凸上凸 下平下平 C.上、下全凸上、下全凸 D.上、下全平上、下全平3.飞机能够在空气中水平飞行的原因飞机能够在空气中水平飞行的原因()A.机翼下方和上方相比机翼下方和上方相比,空气流速大压强小空气流速大压强小 B.机翼下方和上方相比机翼下方和上方相比,空气流速大压强大空气流速大压强大 C.机翼上方和下方相比机翼上方和下方相比,空气流速大压强小空气流速大压强小 D.机翼上方和下方相比机翼上方和下方相比,空气流速大压强大空气流速大压强大ABC1、观察鸟类翅膀的形状，解释为什么、观察鸟类翅膀的形状，解释为什么鸟在空中展翅滑翔时不会坠下来？鸟在空中展翅滑翔时不会坠下来？2 2、气体与液体压强受流速的、气体与液体压强受流速的影响，在生产生活中有什么影响，在生产生活中有什么利利与与害害？请举例说明？请举例说明