资源简介 (共38张PPT)第八章8.5 流体压强与流速的关系目录CONTENT教学目标FIRST PART01教学内容SECOND PART02练习思考THIRD PART03课后作业FOURTH PART04教学目标1. 了解流体压强与流速的基本概念,掌握流体压强与流速之间的关系,即流速越大的位置压强越小。2. 通过观察和分析实验现象,引导学生归纳出流体压强与流速关系的初步规律,并能运用这一规律解释自然界和生活中的有关现象。课堂引入唐代大诗人杜甫于《茅屋为秋风所破歌》中吟道:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”此述秋风肆虐,竟将茅屋顶掀翻。试问,为什么狂风能将屋顶轻易卷走?通过本节课的学习,我们便能秋风为什么能掀翻屋顶,乒乓球为啥不回掉落的原因了。用手掌托着乒乓球,将乒乓球放置在倒扣过来的漏斗中,用嘴对准漏斗口向下用力吹气,与此同时缓缓放开托着乒乓球的手。你观察到了什么奇妙的现象?为何乒乓球竟在漏斗下方稳稳地悬浮,而不会掉落下来呢?课堂引入第5节 流体压强与流速的关系知识点1 流体压强及其变化规律1.流体:物理学中,像液体和气体这样没有一定的形状且具有流动性的物质,统称为流体。流动的溪水微风吹动的蒲公英思考:流体压强大小与什么因素有关呢?流体产生的压强,我们称为流体压强。一、流体压强及其变化规律2.现象探究:流体压强与流速的关系提出问题:流体产生的压强与流速有什么关系?猜想与假设:(1)流体的压强与流动速度无关(2)流体的压强与流动速度有关①流速越快,产生的压强越小;反之,流速越慢,压强越大。②流速越慢,产生的压强越大;反之,流速越快,压强越小。一、流体压强及其变化规律实验1:手握如图两张纸,让纸自由下垂,在纸的中间向下吹气。两张纸向中间靠拢两张纸向中间靠拢,说明两纸内侧受到气体的压强变小,吹气前后外侧受到气体的压强不变,纸在压力差作用下向中间靠拢。现象观察现象分析实验结论流速越快的地方,压强越小,流速越慢的地方,压强越大一、流体压强及其变化规律实验2:在两支笔中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气。两个乒乓球向中间滚动两个乒乓球向中间滚动,说明两球内侧受到气体的压强变小,吹气前后两球外侧受到气体压强不变,球内外存在压强差、因而存在压力差,两球在压力差作用下向中间滚动。现象观察现象分析实验结论流速越快的地方,压强越小,流速越慢的地方,压强越大一、流体压强及其变化规律实验3:把一条纸条放在嘴边,用力从纸条上方向前吹气。纸条向上飘起来纸条飘起来,说明纸条上方气体压强变小,吹气前后下方压强不变,压力差推动纸条向上运动。现象观察现象分析实验结论流速越快的地方,压强越小,流速越慢的地方,压强越大一、流体压强及其变化规律实验4:在水面上放两只小船,用水管像两船中间水域冲水两船向中间靠拢两船向中间靠拢,说明内侧受到水的压强小,冲水前后,两船外侧受到的压强不变,船在压力差的作用下向中间靠拢现象观察现象分析实验结论流速越快的地方,压强越小,流速越慢的地方,压强越大【视频欣赏】一、流体压强及其变化规律归纳总结在气体或液体中,流速越快的地方,压强越小;流速越慢的地方,压强越大。此结论亦称“伯努利原理”,系由瑞士杰出物理学家、数学家及医学家丹尼尔·伯努利于1738年所提出。他运用能量守恒定律阐释流体流动现象,推导出了流体动力学的基本方程,后世尊称为“伯努利方程”,并据此提出了“流速增大则压强减小”的伯努利原理。伯努利家族,三代之中涌现八位科学家,其后裔逾百二十人可考,于数学、科学、技术、工程乃至法律、管理、文学、艺术等领域皆享有盛誉。一、流体压强及其变化规律【视频讲解:探究气体流速与压强的关系】一、流体压强及其变化规律3.生活中流体压强与流速相关的现象(1)气流喷壶喷壶分析:喷雾器小孔设计精细,气体流出时流速加快,导致压强减小,而容器内液面上方空气压强相对较大,促使液体沿细管上升。液体自管口流出后,受气流冲击作用,被细化成雾状。一、流体压强及其变化规律(2)站台安全线分析:火车或地铁进站时,会加速人与车之间空气流速。依据流体压强与流速原理,外侧空气流速慢则压强大,内侧流速快则压强小,形成向内侧的压强差,易将人推向火车,构成安全隐患。地铁站台的安全线火车站台的安全线一、流体压强及其变化规律(3)风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外分析:风刮过时,室外空气流速加快,压强减小,而室内空气流速很慢,压强较大,窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外。一、流体压强及其变化规律(4)香蕉球分析:足球在飞行时快速旋转,旋转带动球面附近的空气一起流动,在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧,形成相对低压区,另一侧形成相对高压区,足球在两侧压力差的作用下发生偏转,沿弧线前进一、流体压强及其变化规律流速快慢的分析技巧先定流速快慢,后定压强大小。流速快慢的分析:自然流动的空气和水,一般是在较宽阔的地方流速小,较狭窄的地方流速大;运动物体引起的气体或液体的流动,运动的物体周围流速快,其他地方流速慢,凸起的地方流速快,平缓的地方流速慢。一、流体压强及其变化规律【典例1】如图所示,在蓄水槽中装入一定量的水,蓄水槽与一根粗细不均匀的管道相连,在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B、C。当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B、C三根管中水柱的高度关系是 (选填“相等”或“不相等”);当阀门打开,水流动时, (选填“A”“B”或“C”)管中的水柱最低。相等一、流体压强及其变化规律B[1]当阀门关闭,三根管子构成连通器,当水处于静止状态时,根据连通器的原理,可知三根管中的水柱高度相等。[2]由于流体流速越大的地方压强越小,则当阀门打开水流动时,B管底部管道面积最小,水的流速最大,压强最小,水的高度最低。知识点2 流体压强规律的应用国产C919大飞机数十吨重的飞机何以翱翔?皆因巧妙运用流体压强原理。【视频欣赏】1. 飞机升空的原理二、流体压强规律的应用机翼 上表面 下表面空气流速压强产生升力原因 机翼产生向 的压强差小小大上机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。飞机起飞前,需在跑道上滑行一段距离。滑行过程中,空气相对于飞机向后流动。机翼上凸下平的设计导致上方空气流速加快,压强减小,形成上下压强差,进而产生升力,助力飞机升空。大二、流体压强规律的应用【视频讲解:飞机的升力】二、流体压强规律的应用【典例2】某科技馆内有一个风洞实验室。如图所示,一架飞机模型固定在测力计的秤盘上,当有风对着机头吹过时,测力计的示数会发生变化。这是因为风吹过飞机时,机翼上方空气的流速 机翼下方空气的流速,使得机翼上方空气的压强 机翼下方空气的压强,从而产生一个向上的升力。(均选填“大于”“小于”或“等于”)【详解】[1][2]当有风对着机头吹过时,流过机翼上方的空气流速大,压强小,流过机翼下方的空气流速小,压强大,即机翼上方空气的流速大于机翼下方空气的流速,使得机翼上方空气的压强小于机翼下方空气的压强,从而产生一个向上的升力,所以测力计的示数减小。大于二、流体压强规律的应用小于二、流体压强规律的应用2. 水翼船如图所示,水翼船的船体下面装有水翼,翼展与船体宽度大体相同。水翼的截面形状上面弯曲程度比下面的大;水翼船在高速行驶的过程中,水翼上方的水相对于水翼下方的水流速大、压强小。当水翼船达到一定速度时,水对水翼船产生足够的举力(升力),使船体不再吃水而处于水面之上.这时船受到的阻力大大减小,有利于船高速行驶.水翼船二、流体压强规律的应用【典例3】如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼,当船在高速航行时,水面下的水翼会使船身整体抬高离开水面,从而减小水对船的阻力。则水翼安装正确的是( )【详解】依据伯努利原理,在流体中,流速大的地方压强小。水翼设计为一面为凸面,流经凸面一侧水流流速较快,压强较小,另一面为平面,流经平面的水流流速较慢,压强较大;要使在高速航行时的船身整体抬高,则水翼上面压强应该小,下面压强应该大,并且两个水翼的安装情况应当相同,不然两个水翼受到的作用力方向相反,不能使船身整体抬高离开水面。所以船体下安装的两个水翼,上面都应该为凸面,下面都应该为平面。故B正确,ACD错误。B课堂小结流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系规律应用在气体和液体中,流速越大的位置压强越小飞机升空、水翼船应用的实例橡胶球、气流喷壶、火车站站台安全线、过堂风等课堂小结课堂练习1.下列有关飞机升力的产生,说法正确的是( )A.是由于发动机的动力产生的B.是因为机翼的上下方气流速度不同,使机翼上下表面存在压强差C.是因为飞机高速运动产生的,任何物体,只要在空气中高速运动都会获得升力D.是因为飞机起飞时受到的惯性力产生的B课堂练习2.下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )A课堂练习A.图甲所示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起B.图乙所示向 B 管中吹气,可以看到A 管中的水面上升C.图丙所示地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车D.图丁所示飞机升力的产生原因3.如图所示,将汽车模型放在风洞中,固定在水平地面不动,让风(流动的空气)高速地迎着汽车模型吹,模拟汽车在空气中高速运动的情景。在此情景中,下列说法正确的是( )A.汽车模型上方的气体流速小,压强小B.汽车模型下方的气体流速大,压强大C.降低风速,汽车模型对地面的压力增大D.提高风速,汽车模型对地面的压力增大C课堂练习【详解】AB.流速大的地方压强小。汽车模型上方的气流相对于下方的气流在相同时间内走过的距离大,流速快。因此汽车模型上方的气体流速大,压强小。故AB错误;CD.流速大的地方压强小。提高风速,汽车模型受到的升力增大,对地面的压力减小;降低风速,汽车模型受到的升力减小,对地面的压力增大。故C正确,D错误。4.下列现象不能用流体压强与流速关系来解释的是( )C课堂练习A.图甲,飞机升力的产生B.图乙,向两纸中间吹气,纸向中间靠拢C.图丙,向玻璃管中装液体,橡皮膜凸起D.图丁,在安全线外等车5.如图所示,自来水龙头与玻璃管相连,玻璃管1、2处粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管C、D与其连通。打开水龙头,待水流稳定后,下列说法正确的是( )A.管内1、2两点处的流速v1>v2B.C管中的水面低于D管中的水面C.此实验说明流体流速越快,流体压强越小D.飞机机翼获得升力,就是利用机翼上下流体流速不同,有压强差产生的CD课堂练习自然流动的空气和水,一般是在较宽阔的地方流速小,较狭窄的地方流速大;运动物体引起的气体或液体的流动,运动的物体周围流速快,其他地方流速慢,凸起的地方流速快,平缓的地方流速慢。6.如图所示,是小安同学自制的实验装置,他将两个空矿泉水瓶放置在两支圆柱形木棍上,然后向矿泉水瓶中间吹气,会看到矿泉水瓶相互靠近,这是由于两瓶间空气流速 ,压强 而造成的。(均选填“大”或“小”)大课堂练习小【详解】[1][2]没有吹气时,两矿泉水瓶中间和外侧的压强相等,当向矿泉水瓶中间吹气时,两矿泉水瓶中间的空气流动速度增大,压强减小,两矿泉水瓶外侧的压强不变,两矿泉水瓶受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,两矿泉水瓶在压力差的作用下相互靠近。7.中华文化博大精深,关于竹蜻蜓的最早记载见于晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书中,竹蜻蜓的原理如图(2)所示:当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,使竹蜻蜓飞行。请在图(1)中画出竹蜻蜓所受重力的示意图。快课堂练习G2025Thank you for watching!谢谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源预览