第4节-流体压强与流速的关系公开课教案教学设计课件.ppt

第九章 压强第4节 流体压强与流速的关系1课堂讲点2课时流程流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系飞机的升力飞机的升力课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结当堂当堂检测检测鸟鸟儿是怎儿是怎样飞样飞翔的？翔的？几十吨重的几十吨重的飞飞机机为为什么能什么能腾腾空而起？空而起？1知识点知识点流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系1.定义：定义：液体和气体都具有流动性，统称为流体。液体和气体都具有流动性，统称为流体。2.流体压强：流体压强：流体流动时产生的压强称作流体压强。流体流动时产生的压强称作流体压强。是什么力使得硬币向上是什么力使得硬币向上“跳跳”起来了？起来了？想想做做想想做做1知识点知识点流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系1.定义：定义：液体和气体都具有流动性，统称为流体。液体和气体都具有流动性，统称为流体。2.流体压强：流体压强：流体流动时产生的压强称作流体压强。流体流动时产生的压强称作流体压强。是什么力使得硬币向上是什么力使得硬币向上“跳跳”起来了？起来了？想想做做想想做做 硬币与桌面间总有一定硬币与桌面间总有一定的缝隙，这样硬币的下方和的缝隙，这样硬币的下方和上方都有空气。上方都有空气。没有吹气时没有吹气时，硬币上面的空气与下面的空气可，硬币上面的空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看做静止，这时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，等于下面的空气产生的向上的压强，硬币受力平衡硬币受力平衡而静止。而静止。当在硬当在硬币币上方沿着与桌面平上方沿着与桌面平行的方向吹气行的方向吹气时时，硬，硬币币上方气体上方气体的流速大于下方气体的流速。的流速大于下方气体的流速。气体压强与流速的关系气体压强与流速的关系探究活动探究活动 手握两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气。手握两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气。猜想两张纸将怎样运动。猜想两张纸将怎样运动。是什么力使得两张纸靠拢？是什么力使得两张纸靠拢？结论结论气体气体压压强强与气体流速有关，气体在流速大的地与气体流速有关，气体在流速大的地方方压压强强较较小；反之，在流速小的地方小；反之，在流速小的地方压压强强较较大。大。如图所示，两只纸船浮在水面上静止不动，用大如图所示，两只纸船浮在水面上静止不动，用大注射器向两船之间的水面快速注水。两船将注射器向两船之间的水面快速注水。两船将()A静止不动静止不动B向中间靠拢向中间靠拢C向两侧分开向两侧分开 D向同侧偏移向同侧偏移【例【例1】B用大注射器向两船之间的水面快速注水，导致两船中用大注射器向两船之间的水面快速注水，导致两船中间水的流速大，压强小；而船两侧水的流速小，压强间水的流速大，压强小；而船两侧水的流速小，压强大。这样，船就受到了一个向里的压强、压力差，两大。这样，船就受到了一个向里的压强、压力差，两船向中间靠拢。船向中间靠拢。【导引导引】用大注射器向两船之间的水面快速注水，导致两船中用大注射器向两船之间的水面快速注水，导致两船中间水的流速大，压强小；而船两侧水的流速小，压强间水的流速大，压强小；而船两侧水的流速小，压强大。这样，船就受到了一个向里的压强、压力差，两大。这样，船就受到了一个向里的压强、压力差，两船向中间靠拢。船向中间靠拢。【导引导引】解答本题的关键是理解流体压强与流速的关系：气解答本题的关键是理解流体压强与流速的关系：气体在流速大的地方压强较小体在流速大的地方压强较小；反之反之，在流速小的地在流速小的地方压强较大方压强较大。总 结1生活中，生活中，“吸吸”字表述的现象，其原因各不相同，用字表述的现象，其原因各不相同，用吸管吸管“吸吸”饮料时，饮料是在饮料时，饮料是在_的作用下被的作用下被“吸吸”入口中的。用吸尘器入口中的。用吸尘器“吸吸”灰尘时，灰尘是由于灰尘时，灰尘是由于空气流速越大，压强越空气流速越大，压强越_的缘故被的缘故被“吸吸”入入吸尘器的。吸尘器的。2 化学实验室里常用的水流抽气机化学实验室里常用的水流抽气机的结构如图所示。使用时让自来的结构如图所示。使用时让自来水流入具有内置喷口的水流入具有内置喷口的T形玻璃形玻璃管内。由于水流的作用，喷口管内。由于水流的作用，喷口A处气流的速度将处气流的速度将_，A处处气体的压强将气体的压强将_，从而使喷口，从而使喷口A处的气体和处的气体和抽气容器内的气体之间产生压力差，以达到抽气的抽气容器内的气体之间产生压力差，以达到抽气的目的。目的。(均填均填“减小减小”“增大增大”或或“不变不变”)2知识点知识点飞机的升力飞机的升力飞机为什么能像飞机为什么能像鸟儿一样遨游天鸟儿一样遨游天空空?机翼的形状是上凸下平的机翼的形状是上凸下平的 飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离。飞机飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离。飞机向前跑，空气就相对地向後移动，空气的压强作用在机向前跑，空气就相对地向後移动，空气的压强作用在机翼上使机翼获得巨大的升力。机翼的形状起了很重要的翼上使机翼获得巨大的升力。机翼的形状起了很重要的作用。作用。机翼的形状是上凸下平的机翼的形状是上凸下平的 飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离。飞机飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离。飞机向前跑，空气就相对地向後移动，空气的压强作用在机向前跑，空气就相对地向後移动，空气的压强作用在机翼上使机翼获得巨大的升力。机翼的形状起了很重要的翼上使机翼获得巨大的升力。机翼的形状起了很重要的作用。作用。上方流速快，上方流速快，压压强强小小结论结论：气流在机翼上下表面由于流速不同气流在机翼上下表面由于流速不同产产生生压压 力差，力差，这这就是向上的升力就是向上的升力下方流速慢，下方流速慢，压压强强大大合压强：合压强：P机翼剖面图机翼剖面图水翼船水翼船 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，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。力，进一步提高了船速。气流偏导器气流偏导器象象“装反了的机翼装反了的机翼”上方压强大于下方上方压强大于下方给车身较大压力给车身较大压力增加了稳定性增加了稳定性加大了与地面摩加大了与地面摩 擦擦增增 大大 了了 动力动力赛赛车车尾尾翼翼板板有有何何妙妙用用？象象“装反了的机翼装反了的机翼”上方压强大于下方上方压强大于下方给车身较大压力给车身较大压力增加了稳定性增加了稳定性加大了与地面摩加大了与地面摩 擦擦增增 大大 了了 动力动力赛赛车车尾尾翼翼板板有有何何妙妙用用？球类比赛中的球类比赛中的“旋转球旋转球”比较不转球和比较不转球和旋转球周围空旋转球周围空气的流线。旋气的流线。旋转球跟不转球转球跟不转球相比，飞行轨相比，飞行轨迹会向迹会向 弯弯曲。曲。下下由于气体的流速越大，由于气体的流速越大，压压强强越小。越小。罚罚“香蕉球香蕉球”的的时时候，足球一候，足球一边边向前向前飞飞行一行一边边不断地旋不断地旋转转，两，两侧侧空气的空气的流流动动速度不一速度不一样样，它，它们对们对足球所足球所产产生的生的压压强强也不一也不一样样，于是，足球在空气，于是，足球在空气压压力的作用下，被迫向空气流速力的作用下，被迫向空气流速大的一大的一侧转侧转弯了。弯了。“香蕉球香蕉球”应用题应用题飞机机翼初看好像是飞机机翼初看好像是一个整体，实际上是由几部分组一个整体，实际上是由几部分组成的，如图所示。它的襟翼可以成的，如图所示。它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、平稳绕轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、平稳飞行、下降和着陆减速等过程中，是通过操纵杆改变襟飞行、下降和着陆减速等过程中，是通过操纵杆改变襟翼的弯曲度来改变飞机的升力、阻力的。翼的弯曲度来改变飞机的升力、阻力的。下下图是简化的图是简化的机翼截面图，其中表现飞机上升的是机翼截面图，其中表现飞机上升的是()A【例【例2】【导引导引】当飞机在机场跑道滑行时，流过机翼上方的空气流速当飞机在机场跑道滑行时，流过机翼上方的空气流速大，流过机翼下方的空气流速小，机翼上下方所受的大，流过机翼下方的空气流速小，机翼上下方所受的压力差形成向上的升力，当飞机滑行速度大到一定值压力差形成向上的升力，当飞机滑行速度大到一定值时，机翼所受的升力超过飞机的自重，飞机就起飞了时，机翼所受的升力超过飞机的自重，飞机就起飞了。从题目中我们发现飞机在上升过程中，需要的升力。从题目中我们发现飞机在上升过程中，需要的升力最大，也就需要机翼上方的凸度最明显，最大，也就需要机翼上方的凸度最明显，A选项中机翼选项中机翼上方的凸度最明显，形成向上的升力最大，符合飞机上方的凸度最明显，形成向上的升力最大，符合飞机上升时的状况。故选上升时的状况。故选A。本题用到本题用到图示法图示法和和对比法对比法。对比四幅图，看哪一种情。对比四幅图，看哪一种情况机翼拱起的程度最大，则此时的升力最大，因升力况机翼拱起的程度最大，则此时的升力最大，因升力最大是飞机上升所需要的。最大是飞机上升所需要的。总 结本题用到本题用到图示法图示法和和对比法对比法。对比四幅图，看哪一种情。对比四幅图，看哪一种情况机翼拱起的程度最大，则此时的升力最大，因升力况机翼拱起的程度最大，则此时的升力最大，因升力最大是飞机上升所需要的。最大是飞机上升所需要的。总 结在水面上放两只船，用水管向两船中间的水域冲在水面上放两只船，用水管向两船中间的水域冲水，观察到的现象是两船水，观察到的现象是两船_，产生，产生这一现象的原因是两船之间的压强这一现象的原因是两船之间的压强_。1如图所示，在雨中撑伞的行人，每当大风吹来，如图所示，在雨中撑伞的行人，每当大风吹来，会有伞被向上会有伞被向上“吸吸”的感觉，关于产生这一现象的的感觉，关于产生这一现象的主要原因，下列说法正确的是主要原因，下列说法正确的是()A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伞上方的空气流速等于下方伞上方的空气流速等于下方C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伞的质量太差伞的质量太差2 1.流体：具有流动性的液体和气体统称流体。流体：具有流动性的液体和气体统称流体。2.流体在流动时，流速较大的位置，压强小；流速较流体在流动时，流速较大的位置，压强小；流速较 小的位置，压强大。小的位置，压强大。3.飞机的升力是由机翼表面的压强差产生的。飞机的升力是由机翼表面的压强差产生的。如图，在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地如图，在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区域候方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区域候车。请分析，为什么当列车驶过时，如果人站在安全车。请分析，为什么当列车驶过时，如果人站在安全线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险的。的。1（来自教材）（来自教材）风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外；居室前后两面的窗户都打开时，窗外；居室前后两面的窗户都打开时，“过堂风过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。的原因。2（来自教材）（来自教材）风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外；居室前后两面的窗户都打开时，窗外；居室前后两面的窗户都打开时，“过堂风过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。的原因。2（来自教材）（来自教材）据说据说1912年秋天，当时世界上最大的轮船之一年秋天，当时世界上最大的轮船之一奥奥林匹克号在海上全速前进，另一艘比它小得多的霍克林匹克号在海上全速前进，另一艘比它小得多的霍克号军舰，沿着与它的航线几乎平行的方向行驶，两船号军舰，沿着与它的航线几乎平行的方向行驶，两船最初相距最初相距100 m左右，随后相互靠近。一件令人吃惊左右，随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了：霍克号突然偏离了自己的航道，向奥林的事发生了：霍克号突然偏离了自己的航道，向奥林匹克号直冲过来。最后，两船剧烈相撞，匹克号直冲过来。最后，两船剧烈相撞，霍克号把奥霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解释这一事故发生的原因。释这一事故发生的原因。3（来自教材）（来自教材）如图，把长如图，把长20 cm左右的饮料吸管左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管插在盛水的杯子中，另一根吸管B的的管口贴靠在管口贴靠在A管的上端。往管的上端。往B管中吹管中吹气，可以着到气，可以着到A管中的水面上升，管中的水面上升，这是什么原因？如采用力吹气，这是什么原因？如采用力吹气，A管中的水将从管中的水将从管口流出，想一想，这个现象有什么实用价值？管口流出，想一想，这个现象有什么实用价值？4（来自教材）（来自教材）如图，水平桌面上并排靠近放置两个相同的小木如图，水平桌面上并排靠近放置两个相同的小木块。当用细管沿水平方向对着木块间的狭缝快速块。当用细管沿水平方向对着木块间的狭缝快速吹气时吹气时()A两木块都不受摩擦力两木块都不受摩擦力B两木块受到的摩擦力大小相等，方向相同两木块受到的摩擦力大小相等，方向相同C两木块受到的摩擦力大小不等，方向相同两木块受到的摩擦力大小不等，方向相同D两木块受到的摩擦力大小相等，方向相反两木块受到的摩擦力大小相等，方向相反5(中考中考佛山佛山)民航客机在民航客机在飞飞行行时时，机翼的上表面空，机翼的上表面空气流速大，气流速大，压压强强_，因此，因此获获得升力。直升得升力。直升机能机能悬悬停在空中，是因停在空中，是因为为旋旋转转的机翼的机翼对对空气施加空气施加一个向下的力，根据一个向下的力，根据_，空气会，空气会对对机翼施加一个向上的力。机翼施加一个向上的力。6