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1、第四节 流体压强与流速的关系第十四章 压强和浮力一、流体把流动的把流动的气体气体和和液体液体统称统称为为流体流体。Text提出提出问题问题空气流速的变空气流速的变化是否会引起化是否会引起空气压强的变空气压强的变化？化？空气流空气流速大的速大的位置位置猜想猜想空气的空气的压强小压强小将一枚轻铝质硬币放将一枚轻铝质硬币放离桌边离桌边3cm3cm5cm5cm处，在硬处，在硬币前币前10cm10cm处用直尺或钢笔处用直尺或钢笔架高约架高约2cm,2cm,使嘴巴靠在桌使嘴巴靠在桌边，沿着与桌面平行的方边，沿着与桌面平行的方向吹气（不准吹硬币）。向吹气（不准吹硬币）。使硬币翻越直尺或让硬币使硬币翻越直尺或
2、让硬币跳得更高。跳得更高。流动空气的压强跟流流动空气的压强跟流速有什么关系？速有什么关系？ 硬币为什么会跳起那？硬币为什么会跳起那？思考：思考： 1、硬币的上下两个面受、硬币的上下两个面受大气压力吗？大气压力吗？ 2、硬币由静止变运动上、硬币由静止变运动上下两个面受到的压力一定是什下两个面受到的压力一定是什么样的？么样的？ 3 、向硬币的上面吹气改、向硬币的上面吹气改变了什么？变了什么？不吹气时，不吹气时，硬币的上下硬币的上下两个两个面空气可近似看作静止，面空气可近似看作静止，上下两上下两个面个面空气对纸条作用的压强相等，空气对纸条作用的压强相等，气压不会引起硬币运动气压不会引起硬币运动吹气时
3、，硬币接触气流的上吹气时，硬币接触气流的上表面受到的气压比下表面静止空表面受到的气压比下表面静止空气的气压小，结果硬币的上下表气的气压小，结果硬币的上下表面在气压差的作用下，向气压小面在气压差的作用下，向气压小的上表面（有气流的一侧）运动的上表面（有气流的一侧）运动 流动空气的压强跟流速有什么关系？流动空气的压强跟流速有什么关系？请同学们手握两张纸请同学们手握两张纸( (稍大些的稍大些的, ,最好是最好是8 8开的开的) )，让纸自然下垂，如果在两张纸中间向，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，再下吹气，猜想两张纸将怎样运动然后，再吹气吹气. .现象现象:纸条向中
4、间合拢纸条向中间合拢,而且气流越快而且气流越快,靠拢越靠拢越明显明显,纸条间的距离变得越小纸条间的距离变得越小.为什么为什么?不吹气时，纸条两侧空气可不吹气时，纸条两侧空气可近似看作静止，两侧空气对纸条近似看作静止，两侧空气对纸条作用的压强相等，气压不会引起作用的压强相等，气压不会引起纸条运动纸条运动吹气时，纸条接触气流的一吹气时，纸条接触气流的一侧受到的气压比静止空气的气压侧受到的气压比静止空气的气压小，结果纸条在两侧气压差的作小，结果纸条在两侧气压差的作用下，向气压小的一侧（有气流用下，向气压小的一侧（有气流的一侧）运动的一侧）运动 外侧空气流外侧空气流速小，气压速小，气压大大内侧空气流速
5、大，压强小结论：结论：在流动的气体中，气体流速越大在流动的气体中，气体流速越大, ,压强压强越小越小; ;气体流速越小气体流速越小, ,压强越大压强越大. .Text气体流速气体流速大的位置大的位置压强小压强小空气流速空气流速大的位置大的位置压强小压强小实验实验结论结论 1 1、在火车站或地铁站的站台上，离站台、在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘边缘m m左右的地方标有一条安全线，为什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？么乘客必须站在安全线以外的地方候车？练一练：练一练： 分析1:吹气吹气分析：在分析：在B管吹气时管吹气时使使A管内的空气流动管内的空气流动加快，
6、加快，A管内空气压管内空气压强变小，小于瓶内水强变小，小于瓶内水面空气的压强，面空气的压强，瓶内瓶内水面空气的压强把水水面空气的压强把水压入压入A管中，使管中，使A管管内水面上升。内水面上升。小实验一：模拟喷雾器的原理喷雾器的原理分析分析：小孔处空气流速快，压强小，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，受气流沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷雾状。（操作）的冲击，被喷雾状。（操作） 打气打气小孔小孔喷雾器的制作原理喷雾器的制作原理:小实验二：把乒乓球放在伸平的手掌上，并把乒乓球放在翻转的漏斗上，能够
7、发生什么现象？现象：现象：球被吸起不落下。球被吸起不落下。Text提出提出问题问题液体流速的变液体流速的变化是否会引起化是否会引起液体压强的变液体压强的变化？化？水流速水流速大的位大的位置置猜想猜想水的压水的压强小强小小实验三：用注射器向两个小船中间喷用注射器向两个小船中间喷射水产生水流，通过物理运动状况分析射水产生水流，通过物理运动状况分析判断流体流速与压强的有什么关系？判断流体流速与压强的有什么关系？原因：原因：向两只船中间喷水，中间向两只船中间喷水，中间的水的流速增大，流体压强减小，的水的流速增大，流体压强减小，船两侧的流速减小，流体压强增船两侧的流速减小，流体压强增大，两小船靠近。大，
8、两小船靠近。Text液体流速液体流速度大的位度大的位置压强小置压强小结结论论结论：二、流体压强与流速的关系：二、流体压强与流速的关系：伯努利原理 解释现象解释现象 分析：分析：如果靠得太近，如果靠得太近，两艘高速行驶的轮船两艘高速行驶的轮船之间的海水流速大于之间的海水流速大于船两边的海水的流速，船两边的海水的流速，两船之间的海水对船两船之间的海水对船产生的压强小于船两产生的压强小于船两边的海水对船的压强，边的海水对船的压强，所以两船会发生碰撞。所以两船会发生碰撞。练一练练一练3、为什么我国海军舰艇赴亚丁湾为什么我国海军舰艇赴亚丁湾护航时，护航编队一般采用前后护航形护航时，护航编队一般采用前后护
9、航形式，而不采用式，而不采用“并排并排”护航？护航？思考：几十吨甚至上百吨重的飞机为什么能腾思考：几十吨甚至上百吨重的飞机为什么能腾空而起在空中飞行呢？空而起在空中飞行呢？ 机翼的形状是：机翼的形状是： 上凸下平的上凸下平的飞机的机翼飞机的机翼上方流速快，压强小下方流速慢，压强大合压强：P飞机获得升力的原因 气流在机翼上下表面由于流速不同、压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。强不同产生的压力差，这就是向上的升力。飞机升力的产生：气流偏导器气流偏导器练一练:4 有些跑车在车尾安装了一种有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器气流偏导器”，如图所示，由于，如图所示
10、，由于“气流偏导器气流偏导器”上表面平直，上表面平直，下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，流下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度过它上方的空气速度比下方空气速度 （选填（选填“大或小大或小”），此时，上方空气压强比下方空），此时，上方空气压强比下方空气压强气压强 （选填（选填“大或小大或小”），这样，），这样，“气气流偏导器流偏导器”受到一个向受到一个向 （选填（选填“上或下上或下”）的压力差，从而使车轮抓紧地面。）的压力差，从而使车轮抓紧地面。练一练练一练5：如下图如下图1所示，一把太阳伞固定在地面上，一所示，一把太阳伞固定在地面上，一阵大风吹来，伞面被
11、阵大风吹来，伞面被“吸吸”，严重变形下列有关这一，严重变形下列有关这一现象及其解释，正确的是（）现象及其解释，正确的是（）A、伞面被向下、伞面被向下“吸吸”，伞上方的空气流速大于下方，伞上方的空气流速大于下方B、伞面被向上、伞面被向上“吸吸”，伞上方的空气流速大于下方，伞上方的空气流速大于下方 C、伞面被向下、伞面被向下“吸吸”，伞上方的空气流速小于下方，伞上方的空气流速小于下方 D、伞面被向上、伞面被向上“吸吸”，伞上方的空气流速小于下方，伞上方的空气流速小于下方 图1上方气体流速大，压强上方气体流速大，压强小，下方气体流速小，小，下方气体流速小，压强大，所以压强大，所以伞面被向伞面被向上上
12、“吸吸”。练一练练一练6、打开水龙头，使自来水流过如打开水龙头，使自来水流过如图甲所示的玻璃管，在图甲所示的玻璃管，在A、B、C三处，三处，哪一处的压强较小？如果玻璃管改装成图哪一处的压强较小？如果玻璃管改装成图乙所示的装置，使自来水流过时，图中所乙所示的装置，使自来水流过时，图中所示情况是否正确？示情况是否正确？分析：分析：练一练练一练7、草原犬鼠空调系统。如图是非草原犬鼠空调系统。如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有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，而另一个则有隆两个出口，一个是平的，而另一个则有隆起的圆形土堆。请问犬鼠为什么要在一个起的圆形土堆。请问犬鼠为什么要在一个洞口堆上土包呢？请在图上标出洞穴中的洞口堆上土包呢？请在图上标出洞穴中的空气流动方向并加以说明。空气流动方向并加以说明。分析：分析：草原犬鼠的空调系统草原犬鼠的空调系统今天的收获：1、流体、流体：2、流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系：3、飞机升力的产生、飞机升力的产生：
