Transcript 沪科版《8.4流体压强与流速的关系》

沪科版新教材同步教学课件
第八章 压强
第四节
流体压强与流速的关系
流
体
• 1.什么是流体？
液体和气体都具有流动性，统称为流体。
2.流体流动时的压强称作流体压强。
如右图，手握
两张纸让纸自然下
垂，如果在两张纸
中间向下吹气，你
猜两张纸将怎样运
动？
试试看！
外侧
空气
流速
小，
压强
大
内侧空
气流速
大，压
强小
不吹气时，纸条两
侧空气可近似看作静止，
两侧空气对纸条作用的压
强相等，气压不会引起纸
条运动。
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
的一侧）运动．
纸条一端贴近下嘴唇，用力
向纸条上方吹气，观察现象。
1、大家猜想吹纸条时
你观察到什么现象呢？
观察到纸条
飞起来啦
纸条飞起来，
说明上方压强小于下方压强
纸条上方的流速大于
下方的流速
科学探究活动
（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：流体压强与流速无关
球不掉下的原因
吹
气
球上方气体流
速快，气压小。
球下方气休流
速慢，气压大。
气体在流速大的地方
压强小，
气体在流速小的地方
压强大
流速大压强小
流速小压强大
液体在流速大的地方压强小，
在流速小的地方压强大
液体在流速大的地方
压强小，
液体在流速小的地方
压强大
流体压强与流速的关系
流体在流速大的地
方压强小，
流体在流速小的地
方压强大
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？
跳高比赛
在离桌边2-3cm的地方
放一硬纸片，在硬纸片
前５－６cm左右用直
尺或笔做一栏杆，高度
约２cm，在硬纸片上
方沿着与桌面平行的方
向用力吹一口气。硬纸
片就可能跳过栏杆，比
一比，谁的硬纸片是跳
高冠军！
纸片上方的流速大，
压强小，纸片下方的
流速小压强大，
因此纸片飞了起来
在两支筷子
中间放上乒
乓球，用吸
管向中间吹
气，能看到
什么现象？
气体在流速大的地方
压强小，
气体在流速小的地方
压强大
A
B
A，B俩个人赛跑，在相等的时间从路
的一端跑到另一端，谁的速度大一些
风雨中的雨伞
相信大家都有过这样的经历：步行
在雨中，我们会打一把伞．一阵大风
吹来，雨伞会被向上吸起来．这是为
什么呢？你能不能用今天所学的知识
解释这个现象呢？
气流通过伞的上面
升力的产生
和下面时，由于上 。
面是凸面，空气通
过的路程比下面长，
上面的空气流速就
比下面大，上面压
强小于下面压强。
这样伞就受到了一
个向上的升力
飞机升力的产生：
路程大，流
速大，压强
小
路程小，流速小，压强大
迎面吹来的风被机翼分成两部分，由于机翼横截面形状
上下不对称，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，
因而速度较大，对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较
短，因而速度较小，对机翼的压强较大，合压强向上．
飞机的升力：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。
飞机获得升力的原因
上方流速快，压强小
合压强：P
结论：气流在机翼上下表面由于流速不同产生压力
差，这就是向上的升力
下方流速慢，压强大
水翼船
水翼船和其他船舶不同之处，是在船的底部装了两幅类似
于飞机机翼的水翼，船舶航行时，水流经过水翼上方的流速
大，压强小，水经过水翼下方的流速小，压强大，从而产生
了向上的压力差，有了向上的升力，把船体向上托起，使船
体与水的接触面积减小，减小了水对船体的阻力，进一步提
高了船速。
拓展创造
小汽车的外形像
不像机翼？飞
速行驶中小车
会有“飘移”
的感觉。那么
在不减速，不
增加自重的情
况下你能解决
这个问题吗？
1、很多小轿车的尾部安装有气流偏导器，了解其作用。
气流偏导器
赛车尾翼的导流板
逆向思维
赛
车
尾
翼
板
有
何
妙
用
？
象“装反了的机翼”
上方压强大于下方
给车身较大压力
增加了稳定性
加大了与地面摩 擦
增 大 了 动力
有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导
器”，如图5所示，由于“气流偏导器”
上表面平直，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
（选填“大或
小
小”），此时，上方空气压强比下方空气
大
压强
（选填“大或小”），这
样，“气流偏导器”受到一个向
下
（选填“上或下”）的压力差，从而使车
轮抓紧地面。
图5
直升机：利用“力作用是相互的和 ”升
流速与压强关系
实战演练1
树叶落在马路上，当一辆高速行驶的汽车
驶过路面时，树叶将（ C ）
A．从路中间飞向路边
B．只向上扬
C．从路旁被吸向汽车
D．不受影响
台风的威力…..
产生向上的
压力差
诗人杜甫在《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”，请你分析诗中包含的物
理道理。
分析：
风怒号
空气流动很快
卷我屋上三重茅
茅草都向上运动而飞走
答：这是因为刮大风时，茅草上面的空气流动快，
茅草的下面的空气基本是静止的。
根据流体中，流速大的地方压强小的原理，
茅草上面的空气压强压力小，而下面的压强压力
大，对茅草产生了向上的升力使它飞走了。
生活处处有物理，留心
观察皆学问。厨房中也包
含着很多物理知识。如：
抽油烟机在工作时由于转
动的扇叶处气体的流速大，
小
压强
，从而在周
围大气压的作用下将油烟
压向扇口排出。
向容器R注入水，将水平管子D端的塞子拔去。
在ABC的正下方，水的流速会一样吗？
ABC的液面一样高吗？
请联想河流的情况，水流到河面宽敞
处的流速比河面窄处流速哪个大？
在管细处流速大于管粗的地方的流速．
猜想：如果液体也有跟气体同样的规律，水流动时，A、B,C管
中的水面高度会有什么变化，哪个更高？
A、C管中的水面高度差不多相同，B管中水面则
最低．这表明水平管子中的水在流动时，B处水的压
强较小，A、C点处的压强大于B点处的压强．
喷
雾
器
打气
小孔
小孔处空气流速快，压强小，容器里
液面上方的空气压强大，液体就沿着细
管上升，从管口流出后，受气流的冲击，
被喷雾状。
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 地，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．
想想：为什么在河中行驶的两只船
不能平行行驶且彼此靠得太近？
两船平行行驶，海水相对
于船体向后流动，流经两
船之间的水流速度大，压
强小，两侧较大的水压将
两船推向中间，使船相撞。
如图所示,是我国海军舰艇赴亚丁
湾护航时的情景.护航编队一般采
用前后护航形式，而不采用“并排”
护航，这是因为流体流速大的地方
压强 小
,当两船高速并排行
相撞
驶时,容易发生
事故.
草原鼠的
空调系统是
怎样形成的
呢？
草原犬鼠的空调系统
洞穴有两个出口一个是
平的，而另一个则是隆起
的圆形土堆，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。
（09台州）你是否有这样的经历：撑一把雨伞行
走在雨中，如图3所示，一阵大风吹来，伞面可能
被 “吸”，从而严重变形。下列有关这一现象及
其解释，正确的是（B
）
A．伞面被向下“吸”
B．伞上方的空气流速大于下方
C．伞上方的空气流速等于下方
D．伞上方的空气流速小于下方
图3