第4節(jié)：《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》課件

1、導(dǎo)入新課 鳥兒是怎樣飛翔的？鳥兒是怎樣飛翔的？ 幾十噸重的飛機(jī)為什么能騰空而起？幾十噸重的飛機(jī)為什么能騰空而起？ 第四節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 流體：物理學(xué)中把具有流體：物理學(xué)中把具有 流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng)流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng) 稱流體。稱流體。 流動(dòng)空氣的壓強(qiáng)跟流速有什么關(guān)系？流動(dòng)空氣的壓強(qiáng)跟流速有什么關(guān)系？ 將一枚輕鋁質(zhì)硬幣放離將一枚輕鋁質(zhì)硬幣放離 桌邊桌邊3cm3cm5cm5cm處，在硬幣前處，在硬幣前 10cm10cm處用直尺或鋼筆架高約處用直尺或鋼筆架高約 2cm2cm，使嘴巴靠在桌邊，沿著使嘴巴靠在桌邊，沿著 與桌面平行的方向吹氣（不準(zhǔn)與桌面平行的方向吹氣（不準(zhǔn) 吹硬幣）。吹硬幣）。

2、 硬幣會(huì)跳起來(lái)嗎？ 流體： 物理學(xué)中把流動(dòng)的物理學(xué)中把流動(dòng)的氣體氣體和和液體液體統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為流體流體。 當(dāng)在硬幣上方沿著與桌面平行的方向吹氣時(shí)，當(dāng)在硬幣上方沿著與桌面平行的方向吹氣時(shí)，硬幣上硬幣上 方空氣流速大于下方空氣的流速，壓強(qiáng)小于下方空氣的壓方空氣流速大于下方空氣的流速，壓強(qiáng)小于下方空氣的壓 強(qiáng)，硬幣上下方空氣壓強(qiáng)大小不同，形成了向上的壓力，強(qiáng)，硬幣上下方空氣壓強(qiáng)大小不同，形成了向上的壓力， 因此硬幣下方的空氣把硬幣托了起來(lái)。因此硬幣下方的空氣把硬幣托了起來(lái)。 1. 氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 小實(shí)驗(yàn)小實(shí)驗(yàn) 吹氣吹氣 吹氣吹氣 沒(méi)有吹氣時(shí)沒(méi)有吹氣時(shí)，硬幣上面的空氣與下面的，

3、硬幣上面的空氣與下面的 空氣可看做靜止，這時(shí)硬幣上面的空氣對(duì)硬空氣可看做靜止，這時(shí)硬幣上面的空氣對(duì)硬 幣向下的壓強(qiáng)等于下面的空氣產(chǎn)生的向上的幣向下的壓強(qiáng)等于下面的空氣產(chǎn)生的向上的 壓強(qiáng)，壓強(qiáng)，硬幣受力平衡而靜止硬幣受力平衡而靜止。 小實(shí)驗(yàn)二：模擬噴霧器的原理噴霧器的原理 吹氣吹氣 分析：分析：在在B管吹氣時(shí)使管吹氣時(shí)使A管內(nèi)的空氣流管內(nèi)的空氣流 動(dòng)加快，動(dòng)加快，A管內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小，小于瓶管內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小，小于瓶 內(nèi)水面空氣的壓強(qiáng)，內(nèi)水面空氣的壓強(qiáng)，瓶?jī)?nèi)水面空氣的壓瓶?jī)?nèi)水面空氣的壓 強(qiáng)把水壓入強(qiáng)把水壓入A管中，使管中，使A管內(nèi)水面上升管內(nèi)水面上升。 小實(shí)驗(yàn)二：模擬噴霧器的原理噴霧器的原理 噴霧器

4、的制作原理噴霧器的制作原理: 打氣打氣 小孔小孔 分析分析：小孔處空氣流速快，小孔處空氣流速快， 壓強(qiáng)小，容器里液面上方的空壓強(qiáng)小，容器里液面上方的空 氣壓強(qiáng)大，液體就沿著細(xì)管上氣壓強(qiáng)大，液體就沿著細(xì)管上 升，從管口流出后，受氣流的升，從管口流出后，受氣流的 沖擊，被噴霧狀沖擊，被噴霧狀 把乒乓球放在伸平的手掌上，并把乒乓球 放在翻轉(zhuǎn)的漏斗上，向下吹氣，能夠發(fā)生 什么現(xiàn)象？ 現(xiàn)象：現(xiàn)象：球被吸起不落下球被吸起不落下。 原因：原因：對(duì)著漏斗吹氣，漏斗對(duì)著漏斗吹氣，漏斗 上方空氣流動(dòng)速度快，壓強(qiáng)上方空氣流動(dòng)速度快，壓強(qiáng) 減小，乒乓球下方氣體流動(dòng)減小，乒乓球下方氣體流動(dòng) 速度慢，壓強(qiáng)增大，小球被速度

5、慢，壓強(qiáng)增大，小球被 吸上去了。吸上去了。 吹氣吹氣 氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 外側(cè)空氣外側(cè)空氣 流速小，流速小， 氣壓大氣壓大 內(nèi)側(cè)空氣流速 大，壓強(qiáng)小 結(jié)論：結(jié)論：在流動(dòng)的氣體中，在流動(dòng)的氣體中，氣體流速越大氣體流速越大, ,壓壓 強(qiáng)越小強(qiáng)越小; ;氣體流速越小氣體流速越小, ,壓強(qiáng)越大壓強(qiáng)越大. . 現(xiàn)象現(xiàn)象:紙條向中間合攏紙條向中間合攏,而且氣流越快而且氣流越快,靠攏越明顯靠攏越明顯,紙條紙條 間的距離變得越小間的距離變得越小.為什么？為什么？ 氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 A B C 請(qǐng)同學(xué)們手握兩張紙，讓紙自然下垂，向兩請(qǐng)同學(xué)們手握兩張紙，讓紙自然下垂，向兩 張紙中間吹氣，

6、猜想兩張紙將怎樣運(yùn)動(dòng)張紙中間吹氣，猜想兩張紙將怎樣運(yùn)動(dòng) 現(xiàn)象： 小船向中間靠攏。 沖水時(shí)使船沖水時(shí)使船內(nèi)側(cè)水流速度增大，壓強(qiáng)減小內(nèi)側(cè)水流速度增大，壓強(qiáng)減小，船，船 外側(cè)水流速度減小，壓強(qiáng)增大外側(cè)水流速度減小，壓強(qiáng)增大，船內(nèi)側(cè)的壓力小于船內(nèi)側(cè)的壓力小于 外側(cè)的壓力外側(cè)的壓力，內(nèi)外的壓力差使船向中間靠攏。，內(nèi)外的壓力差使船向中間靠攏。 分析： 在氣體和液體中，在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小流速越大的位置壓強(qiáng)越小。 伯努利原理伯努利原理 液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 在水面上放兩只小船，用水管向中間的水域沖水，觀在水面上放兩只小船，用水管向中間的水域沖水，觀 察其現(xiàn)象。察其現(xiàn)象。 解釋現(xiàn)象：同向行駛

7、的船不要靠得太近解釋現(xiàn)象：同向行駛的船不要靠得太近 流速快，水壓小流速快，水壓小 流速慢，水壓流速慢，水壓 大大 流速慢，水壓流速慢，水壓 大大 兩船平行兩船平行 行駛，海行駛，海 水相對(duì)于水相對(duì)于 船體向后船體向后 流動(dòng)，流流動(dòng)，流 經(jīng)兩船之經(jīng)兩船之 間的水流間的水流 速度大，速度大， 壓強(qiáng)小，壓強(qiáng)小， 兩側(cè)較大兩側(cè)較大 的水壓將的水壓將 兩船推向兩船推向 中間，使中間，使 船相撞。船相撞。 為 什為 什 么 在么 在 河 中河 中 行 駛行 駛 的的 兩兩 條 船條 船 不 能不 能 靠 的靠 的 太近？太近？ 思考：幾十噸甚至上百噸重思考：幾十噸甚至上百噸重 的飛機(jī)為什么能騰空而起的飛機(jī)

8、為什么能騰空而起 在空中飛行呢？在空中飛行呢？ 鳥兒是怎樣飛翔的？ 奧秘在鳥兒的翅膀奧秘在鳥兒的翅膀 特殊的結(jié)構(gòu)特殊的結(jié)構(gòu) 鳥兒翅膀的截面圖鳥兒翅膀的截面圖 鳥兒是怎樣飛翔的？ 【解析】【解析】鳥向前飛翔，空氣沿著鳥翼流過(guò)，由于鳥鳥向前飛翔，空氣沿著鳥翼流過(guò)，由于鳥 翼橫截面的形狀上下不對(duì)稱，在相同的時(shí)間內(nèi)，翼橫截面的形狀上下不對(duì)稱，在相同的時(shí)間內(nèi)， 鳥翼上方氣流通過(guò)的路程較長(zhǎng)鳥翼上方氣流通過(guò)的路程較長(zhǎng)，因而，因而速度快速度快，它，它 對(duì)鳥翼的對(duì)鳥翼的壓強(qiáng)較小壓強(qiáng)較??；下方氣流通過(guò)的路程較短下方氣流通過(guò)的路程較短， 因而因而速度慢速度慢，它對(duì)鳥翼的，它對(duì)鳥翼的壓強(qiáng)較大壓強(qiáng)較大；這樣在鳥翼；這樣

9、在鳥翼 的的上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，這個(gè)壓強(qiáng)差就形成了，這個(gè)壓強(qiáng)差就形成了 鳥翼向上的升力。鳥翼向上的升力。 2. 飛機(jī)的升力飛機(jī)的升力 飛機(jī)獲得升力的原因： 【解析】【解析】迎面吹來(lái)的風(fēng)被機(jī)翼分成兩部迎面吹來(lái)的風(fēng)被機(jī)翼分成兩部 分，由于機(jī)翼橫截面形狀上下不對(duì)稱，分，由于機(jī)翼橫截面形狀上下不對(duì)稱， 在相同的時(shí)間里機(jī)翼上方氣流通過(guò)的路在相同的時(shí)間里機(jī)翼上方氣流通過(guò)的路 程長(zhǎng)，所以速度比下方氣流大氣流在程長(zhǎng)，所以速度比下方氣流大氣流在 機(jī)翼上下表面由于流速不同產(chǎn)生壓力差，機(jī)翼上下表面由于流速不同產(chǎn)生壓力差， 這就是向上的升力這就是向上的升力 飛機(jī)機(jī)翼上面氣流的速度大，氣體的壓強(qiáng)小

10、飛機(jī)機(jī)翼上面氣流的速度大，氣體的壓強(qiáng)小;下面的下面的 氣流速度小，氣體的壓強(qiáng)大。因此機(jī)翼上下方的壓氣流速度小，氣體的壓強(qiáng)大。因此機(jī)翼上下方的壓 強(qiáng)差使飛機(jī)獲得了向上的升力。強(qiáng)差使飛機(jī)獲得了向上的升力。 戰(zhàn)斗機(jī)：利用戰(zhàn)斗機(jī)：利用“ ”升空升空機(jī)翼獲得的升力 直升機(jī)：利用直升機(jī)：利用“ ”升空升空 力作用是相互的和 流速與壓強(qiáng)的關(guān)系 在火車站或地鐵站的站臺(tái)上，離站臺(tái)邊緣在火車站或地鐵站的站臺(tái)上，離站臺(tái)邊緣1 m左右的地方左右的地方 標(biāo)有一條安全線，乘客必須站在安全線以外的地方候車，標(biāo)有一條安全線，乘客必須站在安全線以外的地方候車， 這是為什么？這是為什么？ V 草原犬鼠的草原犬鼠的“空調(diào)空調(diào)”洞穴

11、洞穴 這是非洲這是非洲 草原犬鼠洞穴的草原犬鼠洞穴的 橫截面示意圖。橫截面示意圖。 洞穴有兩個(gè)出口，洞穴有兩個(gè)出口， 一個(gè)是平的，而一個(gè)是平的，而 另一個(gè)則是隆起另一個(gè)則是隆起 的圓形土堆。實(shí)的圓形土堆。實(shí) 際上，兩個(gè)洞口際上，兩個(gè)洞口 的形狀不同，決的形狀不同，決 定了洞穴中空氣定了洞穴中空氣 流動(dòng)的方向。因流動(dòng)的方向。因 此，地面上風(fēng)吹此，地面上風(fēng)吹 進(jìn)了犬鼠的洞穴，進(jìn)了犬鼠的洞穴， 給犬鼠帶去了習(xí)給犬鼠帶去了習(xí) 習(xí)涼風(fēng)。習(xí)涼風(fēng)。 分析分析:A洞口空氣流動(dòng)速度慢，壓強(qiáng)洞口空氣流動(dòng)速度慢，壓強(qiáng) 大；大；B洞口的空氣流速快，壓強(qiáng)小。洞口的空氣流速快，壓強(qiáng)小。 答案答案:洞內(nèi)的空氣流動(dòng)方向是從洞

12、內(nèi)的空氣流動(dòng)方向是從A到到B A B 1. 物理學(xué)中把具有物理學(xué)中把具有_的液體和氣體統(tǒng)稱為流的液體和氣體統(tǒng)稱為流 體流體的壓強(qiáng)與體流體的壓強(qiáng)與_有關(guān)，有關(guān)，_越大的位置壓越大的位置壓 強(qiáng)反而越小。強(qiáng)反而越小。 鞏固練習(xí) 2. 如圖所示：是一種太陽(yáng)能汽車的剖面圖，從形狀上如圖所示：是一種太陽(yáng)能汽車的剖面圖，從形狀上 看，這種汽車高速行駛時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓力看，這種汽車高速行駛時(shí)，對(duì)地面產(chǎn)生的壓力F1與停與停 在水平地面產(chǎn)生的壓力在水平地面產(chǎn)生的壓力F2相比（相比（ ） A、F1F2 C、F1=F2 D、無(wú)法比較、無(wú)法比較 A 流動(dòng)性流動(dòng)性 流速流速流速流速 3 3如果在氣體和液體中流速越大的位

13、置壓強(qiáng)越大，則不如果在氣體和液體中流速越大的位置壓強(qiáng)越大，則不 會(huì)出現(xiàn)的情況是（會(huì)出現(xiàn)的情況是（ ） A A、飛機(jī)翅膀的截面形狀應(yīng)該反過(guò)來(lái)、飛機(jī)翅膀的截面形狀應(yīng)該反過(guò)來(lái) B B兩艘并列同向行駛的船只不會(huì)相撞兩艘并列同向行駛的船只不會(huì)相撞 C C地鐵、火車站的站臺(tái)安全線不必設(shè)置地鐵、火車站的站臺(tái)安全線不必設(shè)置 D D噴霧器再怎么用力吹也噴不出霧來(lái)噴霧器再怎么用力吹也噴不出霧來(lái) C 4在火車站和地鐵站臺(tái)上，都畫有一條安全在火車站和地鐵站臺(tái)上，都畫有一條安全 線，當(dāng)火車快速開(kāi)過(guò)時(shí)，人越過(guò)這條線就會(huì)有線，當(dāng)火車快速開(kāi)過(guò)時(shí)，人越過(guò)這條線就會(huì)有 危險(xiǎn)。這是因?yàn)?，火車開(kāi)動(dòng)時(shí)，靠近火車的地危險(xiǎn)。這是因?yàn)?，火?/p>

14、開(kāi)動(dòng)時(shí)，靠近火車的地 方氣體方氣體_，壓強(qiáng)，壓強(qiáng)_，離站臺(tái)，離站臺(tái) 遠(yuǎn)的地方氣體遠(yuǎn)的地方氣體_，壓強(qiáng)，壓強(qiáng) _ _， 強(qiáng)大的氣流會(huì)強(qiáng)大的氣流會(huì)_。 流速大流速大小小 流速小流速小 大大 將人推向列車將人推向列車 鞏固練習(xí) 詩(shī)人杜甫在茅屋為秋風(fēng)所破歌中寫到：“八月秋高風(fēng) 怒號(hào)，卷我屋上三重茅”，請(qǐng)你分析詩(shī)中包含的物理道理。 風(fēng)怒號(hào)風(fēng)怒號(hào)空氣流動(dòng)很快空氣流動(dòng)很快 卷我屋上三重茅卷我屋上三重茅 茅草都向上運(yùn)動(dòng)而飛走茅草都向上運(yùn)動(dòng)而飛走 答：這是因?yàn)楣未箫L(fēng)時(shí)，茅草上面的空氣流動(dòng)快，茅草的答：這是因?yàn)楣未箫L(fēng)時(shí)，茅草上面的空氣流動(dòng)快，茅草的 下面的空氣基本是靜止的。下面的空氣基本是靜止的。 根據(jù)流體中，流

15、速大的地方壓強(qiáng)小的原理，根據(jù)流體中，流速大的地方壓強(qiáng)小的原理， 茅草上面的空氣壓強(qiáng)壓力小，而下面的壓茅草上面的空氣壓強(qiáng)壓力小，而下面的壓 強(qiáng)壓力大，對(duì)茅草產(chǎn)生了向上的升力使它強(qiáng)壓力大，對(duì)茅草產(chǎn)生了向上的升力使它 飛走了。飛走了。 鞏固練習(xí) 1、如圖9.4-6，在火車站或地鐵站，離站臺(tái)邊緣一定距離的地方 標(biāo)有一條安全線，人必須站在安全線以外的區(qū)域候車。請(qǐng)分析， 為什么當(dāng)列車駛過(guò)時(shí)，如果人站在安全線以內(nèi)，即使與車輛保持 一定的距離，也是非常危險(xiǎn)的。 答：當(dāng)列車駛過(guò)時(shí)，列車周圍的空氣流速增大，壓強(qiáng)減答：當(dāng)列車駛過(guò)時(shí)，列車周圍的空氣流速增大，壓強(qiáng)減 小。此時(shí)如果人站在安全線以內(nèi)，人身體前后有壓強(qiáng)差，小

16、。此時(shí)如果人站在安全線以內(nèi)，人身體前后有壓強(qiáng)差， 因而有壓力差。這個(gè)壓力差會(huì)把人壓向列車，非常危險(xiǎn)。因而有壓力差。這個(gè)壓力差會(huì)把人壓向列車，非常危險(xiǎn)。 所以人必須站在安全線以外的區(qū)域候車。所以人必須站在安全線以外的區(qū)域候車。 2、風(fēng)沿著窗外的墻面吹過(guò)時(shí)，窗口懸掛的窗簾會(huì)飄向窗外；居室 前后兩面的窗戶都打開(kāi)時(shí)，“過(guò)堂風(fēng)”會(huì)把居室側(cè)面擺放的衣柜 門吹開(kāi)。請(qǐng)解釋以上現(xiàn)象的原因。 答：風(fēng)沿著窗外的墻面吹過(guò)時(shí)，窗外空氣流速大，壓強(qiáng)小，答：風(fēng)沿著窗外的墻面吹過(guò)時(shí)，窗外空氣流速大，壓強(qiáng)小， 窗內(nèi)外存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差，使窗簾飄向窗外。有窗內(nèi)外存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差，使窗簾飄向窗外。有 “過(guò)堂風(fēng)過(guò)堂風(fēng)”

17、吹過(guò)時(shí)，衣柜門外空氣流速大，壓強(qiáng)小，柜門吹過(guò)時(shí)，衣柜門外空氣流速大，壓強(qiáng)小，柜門 內(nèi)外存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差，使一柜門被吹開(kāi)。內(nèi)外存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差，使一柜門被吹開(kāi)。 3、據(jù)說(shuō)1912年秋天，當(dāng)時(shí)世界上最大的輪船之一奧林匹克號(hào)在海上全速 前進(jìn)，另一艘比它小得多的霍克號(hào)軍艦，沿著與它的航線幾乎平行的方向疾駛， 兩船最初相距100m左右，隨后相互靠近。一件令人吃驚的事發(fā)生了：霍克號(hào) 突然偏離離自己的航道，向奧林匹克號(hào)直沖過(guò)來(lái)。最后，兩船劇烈相撞，霍克 號(hào)把奧林匹克號(hào)撞出了一個(gè)大洞。請(qǐng)你用所學(xué)的物理知識(shí)解釋這一事故發(fā)生的 原因。 答：兩船平行急速行駛時(shí)，兩船間水流速度大，壓強(qiáng)小，答：兩船平行急速行駛時(shí)，兩船間水流速度大，壓強(qiáng)小， 船內(nèi)外側(cè)存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差，使得兩船相撞。船內(nèi)外側(cè)存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差，使得