1、第九章 压 强第四节第四节 流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系【学习目标学习目标】1.了解流体压强与流速的关系，并能用其解释某些生了解流体压强与流速的关系，并能用其解释某些生活现象。活现象。2.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。【学习重点学习重点】流体压强与流速的关系。流体压强与流速的关系。【学习难点学习难点】用流体压强与流速的关系解决实际问题。用流体压强与流速的关系解决实际问题。流流 体体 1.什么是流体？什么是流体？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.流体流动时的压强称作流体压强流体流动时的压强称作流体压强。在离桌边在离桌
2、边cmcm处放一铝质的硬币，处放一铝质的硬币，在硬币前在硬币前10cm10cm左右用直尺或钢笔等支起一个左右用直尺或钢笔等支起一个栏杆，高约为栏杆，高约为2cm2cm，在硬币上方沿着与桌面，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过栏杆，比比看谁能使硬币跳得最高。栏杆，比比看谁能使硬币跳得最高。想想做做：想想做做：1.力有哪些作用效果？力有哪些作用效果？2.硬币一硬币一“跳跳”，发生了改变？说明硬币发生了改变？说明硬币受到了向受到了向 的力？这可能是由于硬币上表面的力？这可能是由于硬币上表面受到的受到的 变小了。变小了。3.我们吹的气是从什
3、么方向的？我们吹的气是从什么方向的？由此猜想：流体的压强可能与流速有关。由此猜想：流体的压强可能与流速有关。力力上上压强压强硬币上方硬币上方使物体发生形变使物体发生形变改变物体的运动状态改变物体的运动状态科学探究：流体压强与流速的关系科学探究：流体压强与流速的关系 （1）提出问题：流体压强与流速有什么关系？）提出问题：流体压强与流速有什么关系？猜想：流速小，压强小；流速大，压强大。猜想：流速小，压强小；流速大，压强大。（2）猜想与假设）猜想与假设猜想：流速小，压强大；流速大，压强小。猜想：流速小，压强大；流速大，压强小。猜想：流体压强与流速无关猜想：流体压强与流速无关用手握着两张纸，让纸自然下
4、垂，在两张纸中间向下用手握着两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气，观察两张纸是怎样运动的。吹气，观察两张纸是怎样运动的。这说明了什么？这说明了什么？实验一：实验一：实验二：实验二：将漏斗喇叭口向下，把乒乓球托在漏斗喇叭口内，然后将漏斗喇叭口向下，把乒乓球托在漏斗喇叭口内，然后从漏斗口向下吹气，这时松开手，观察发现了什么现象。从漏斗口向下吹气，这时松开手，观察发现了什么现象。乒乓球掉不下来乒乓球掉不下来这说明了什么？这说明了什么？气体的流速大，压强小。气体的流速大，压强小。实验三：实验三：在两支铅笔中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，在两支铅笔中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，观察发
5、生了什么现象。观察发生了什么现象。乒乓球向中间靠拢乒乓球向中间靠拢这说明了什么？这说明了什么？气体的流速大，压强小。气体的流速大，压强小。纸向上飘起纸向上飘起这说明了什么？这说明了什么？气体的流速大，压强小。气体的流速大，压强小。实验四：实验四：平拿一张纸，让大半张纸自由下垂，在纸的上方沿水平方向吹平拿一张纸，让大半张纸自由下垂，在纸的上方沿水平方向吹一口气，观察发生了什么现象？一口气，观察发生了什么现象？两只小船向中间靠拢两只小船向中间靠拢这说明了什么？这说明了什么？液体的流速大，压强小。液体的流速大，压强小。实验五：实验五：用注射器向两只小船中间注射水，观察到什么现象？用注射器向两只小船中
6、间注射水，观察到什么现象？液体流动时，在流速大的地方压强小，液体流动时，在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。流速小的地方压强大。气体流动时，在流速大的地方压强小，气体流动时，在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大流速小的地方压强大结论：结论：飞飞 机机 的的 升升 力力几十吨重的飞机为什么能在空中飞行而掉不下来呢？几十吨重的飞机为什么能在空中飞行而掉不下来呢？二二 飞机飞行时升力是如何产生的？飞机飞行时升力是如何产生的？草原犬鼠的空调系统草原犬鼠的空调系统解析：解析：洞穴有两个出口一个是平洞穴有两个出口一个是平的，而另一个是隆起的，的，而另一个是隆起的，吹过平坦洞穴表面的风速吹过平坦洞
7、穴表面的风速小，压强大；吹过隆起洞小，压强大；吹过隆起洞穴表面的风速大，压强小。穴表面的风速大，压强小。因此，地面上风吹进了犬因此，地面上风吹进了犬鼠的洞穴鼠的洞穴 ，给犬鼠带去了，给犬鼠带去了习习凉风习习凉风。草原鼠的草原鼠的空调系统是空调系统是怎样形成的怎样形成的呢？呢？学以致用：学以致用：地铁工作人员反复提示：一定要站在黄色安全线以内！地铁工作人员反复提示：一定要站在黄色安全线以内！思考：乘客思考：乘客学以致用：学以致用：解析：当火车驶过站台时解析：当火车驶过站台时,火火车周围空气被火车带动一起运车周围空气被火车带动一起运动，流速大，压强小；而离火动，流速大，压强小；而离火车远的地方，流
8、速小，压强大。车远的地方，流速小，压强大。如果人站在安全线以内，容易如果人站在安全线以内，容易被压强大的气流推向火车，发被压强大的气流推向火车，发生危险。生危险。19121912年秋天，远洋航轮年秋天，远洋航轮“奥林匹克奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋号与较小的铁甲巡洋舰同向航行，但是当两船平行的时候，突然小船扭头几乎笔舰同向航行，但是当两船平行的时候，突然小船扭头几乎笔直地向大船冲来，结果小船把直地向大船冲来，结果小船把“奥林匹克奥林匹克”的船舷撞了一个的船舷撞了一个大洞。大洞。请同学们利用本节课所学知识解释这一事故发生请同学们利用本节课所学知识解释这一事故发生的原因。的原因。当两船彼此靠近平行
9、行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，当两船彼此靠近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速大，压强小，这样船中间和外侧产生压强差，将两船挤在流速大，压强小，这样船中间和外侧产生压强差，将两船挤在了一起了一起。学以致用：学以致用：气流偏气流偏导器导器有的跑车车尾设计一种有的跑车车尾设计一种“气流偏导器气流偏导器”，它的上表面平直，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，这主要是为了底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，这主要是为了让跑车高速行驶时，车能更好的抓紧地面请解释其中的让跑车高速行驶时，车能更好的抓紧地面请解释其中的道理道理由于由于“气流偏导器气流偏导器”上表面平直，下
10、表面呈弧形向下凸，上表面平直，下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，下方空气流速大，压强小，上方空当跑车高速行驶时，下方空气流速大，压强小，上方空气流速小，压强大，这样，气流速小，压强大，这样，“气流偏导器气流偏导器”受到一个向受到一个向下的压力差，从而使车轮抓紧地面下的压力差，从而使车轮抓紧地面。学以致用：学以致用：1.你知道抽油烟机是怎样把油烟抽走的吗？你知道抽油烟机是怎样把油烟抽走的吗？作作 业：业：2.你知道汽车外形为什么上方是凸的下方是平的吗？你知道汽车外形为什么上方是凸的下方是平的吗？3.怎样从物理学的角度解释杜甫的诗句怎样从物理学的角度解释杜甫的诗句“八月秋高风怒号，卷我八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅屋上三重茅”？4.在风暴经过的地区，紧闭的玻璃窗上的玻璃可能破碎，破碎的在风暴经过的地区，紧闭的玻璃窗上的玻璃可能破碎，破碎的玻璃片通常会向屋内飞还是向屋外飞？玻璃片通常会向屋内飞还是向屋外飞？5.在杯子里放入乒乓球，沿杯口水平方向吹气，能否让乒乓球在在杯子里放入乒乓球，沿杯口水平方向吹气，能否让乒乓球在杯子里跳跃？为什么？杯子里跳跃？为什么？
