1、19.4 流体压强与流速的关系【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活现象。 2、了解飞机的升力是怎样产生的 【学习过程】一、课前预习自测1流体包括 和 ，它们都没有一定的 ，且很容易 。2流速和压强的关系是： 。3什么是“香蕉球”？为什么球的运动会变弯？4飞机是怎么起飞的？飞机起飞前为什么要在跑道上快速运动一段距离？飞机是顺风容易起飞还是逆风容易起飞？ 二、课堂探究（1）实验：展示如图 1 所示 T 型管。A 端接水源，C 端去水槽，D 管插入装有色液体的容器 E 中。问：水从 A 端流入，流到 D 管上端 B 处时会怎么流？z现象：_。（2）实验：如图 2 所示把一乒
2、乓球放在倒置漏斗口处，从漏斗颈中用劲向下吹气，能否把乒乓球吹跑？现象：_。（3）实验：出示如图 3 所示仪器。A 管接水源，C 管去水槽，水源加着色剂，A,C 两端均装有可调节的阀门。观察 A,B,C三管截面积大小：SaScSb，让水流进仪器，用阀门控制使水静止，观察三根竖直管中水的高度 Ha=Hb=Hc，如图 3（a） 。从已学知识可知，竖直管中水的压强等于各管中水的压强，即此时：Pa=Pb=Pc 接着让水流流动，在观察三根竖直管中水的高度：HaHbHc。如图 3（b） ，从而得出：PaPcPb。在流量相等的情况下，由流速与截面积的关系可知：VbVcVa。综合此时三管中压强的关系得出结论：流
3、速较大的位置，_较小。（4）机翼的升力用手将薄纸条的一端靠在嘴唇下，让另一端自然下垂，沿纸条上方轻轻吹气，观察纸条的运动。现象：解释：如图 4 所示的自制机翼模型。用细线把它固定在支架上（线稍长可使之升降） ，在其前方用电吹风吹风，可发现机翼模型向上升，然后把支架倒置，再次实验。然后分析机翼升力产生的原因。解释：2（5）喷漆抢如图 5，把喷漆抢的吸管 B 改成透明管，A 管接微型接气泵，打开气源后可观察到喷嘴处气流把容器 C 中的有色液体吸上来并喷出去。解释：通过前面实验探究，得出结论：在气体和液体中， _ _。三、课后提升1在气体和液体中，流速越大的位置压强越_，流速越小的地方压强与越 _。
4、2图 6 是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_，因而速度_，它对机翼的压强_；下方气流通过的路程_，因而速度_，它对机翼的压强_。3在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险。这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体_ _，压强_ _，离站台远的地方气体_ _，压强 _ _，强大的气流会_ _。4如图 2 所示，向两张纸的中间吹气，发生的现象是 A.纸向两边分开 B.纸向中间靠拢C.保持原来位置不动 D.都有可能5在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约 2 cm 高的栏杆，在硬币上方沿着
5、与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为 A.硬币下方的压强比上方的压强大 B.硬币后面的压强比前面的压强大C.硬币后面的压力比前面的压力大 D.硬币下方的空气密度比上方的大例题分析1喷雾器为什么能喷水? 常用的喷 雾器，当压入活塞时，圆筒里的空气就从圆筒末端的小孔 A 以很大的速度流出，因此小孔附近的空气 压强小于大气压强，于是容器 E 内的药液面上的空气压强迫使药液从小孔下方的 B 管内上升，到小孔 A 附近时，被空气流冲散成雾状喷出，2热水怎么上去的?有一种家庭使用的淋浴器，设备很简单，设计 却很巧妙淋浴器有两个进水口，一个是冷水口，一个是热水口，冷水口直接与自来水管连接
6、，热水口的管道很细，插在一壶热水里使用的时候，拧开自来水龙头，热水居然会自动向上流，冷水热水混合以后，从喷头里喷出了适宜淋浴的温水使用过的人都要发问：“热水怎么自动升上去的?”为了回答这个问题，先得看一看这种淋浴器的结构：如图所示，冷水和热水是通过混合阀混合后变成温水的那么混合阀是什么装置呢?图 6图 23原来，混合阀像个三通管，冷水管比较粗，在汇合点附近突然变细那么，为什么冷水流过这个混合阀时，热水就会自动上去跟冷水混合呢?解析：流动的液体里存在着压强，压强的大小跟液 体流速有关液体的流速越大，它的压强就越小当导管内没有自 来水流过的时候，吸水管内外气体的压强相等，都等于大气压强根据连通器的
7、原理，吸水管里热水与壶里的热水相平当导管里有自来水流过时，吸水管内热水 上方气体的压强变小，管内外产生了压强差，在大气压的作用下，热水在吸水管内上升，与冷水混合后，从喷头喷出冷水流速越大，管内气压越低，管内外压 强差越大，热水流进导管中越多，它与冷水混合后的温度就越高因此，可以通过控制自来水的流速，以调节流出的水温高低3巨大的狂风为什么会把房 顶掀翻?请你根据今天学到的知识作简单的解释气流的压强差对房顶会产生破坏作用因为房屋内空气对房顶下表面用的压强是静止空气的压强，而刮飓风时，沿房顶上表面的高速气流对房顶作用压强比房屋内的气压小，结果在房顶内外就形成了气压差，方向自下向上的压力可能会把整个房
8、顶掀开，或者把房顶的瓦掀翻为了减少狂风对房顶的损害，尖顶房屋的山墙上常安装百叶窗，这可以使刮大风时，通过百叶窗在房顶的下表面也产生气流，以减少房顶上下表面的气压差 4轮船为什么会相互吸引? 别莱利曼著的趣味物理学己述了这样一件事情：1912 年秋天，远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行着，同时在离它 100 m 远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地疾驰着当两艘船到了如图所示的位置时，发生了一 起意外的事情：小船 好像是服从着一种不可见的力量，竟扭转船头朝着大船，并且不服从舵手操纵，几乎笔直地向大船冲来。 “豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，以致“豪克”号把“奥林
9、匹克”号的船舷撞了一个大洞请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因当两艘船平行航行时，在它们的船舷中间就好像有一条沟在普通的沟里，沟壁不动，水在动：这里正相反，是水不动而沟壁在动在这条能动的沟的狭窄部分，由于水相对船的流速较大，使得两艘船的相对两侧受到的压力比两船外侧部分受到的压力小，从而使两船相向运动，发生撞船事故一、填空题1.著名的_ _实验有力的证明了大气压的存在，1 标准大气压=_ _毫米水银柱=_ _ _Pa，在同一地区，海拔 500 m 处的大气压比海拔 1000 m 处的大气压要 _ _.2.如图 1319 所示， （a）将杯中装满水， （b）用硬纸片把杯口盖严， （
10、c）用手按住纸片倒置过来，放手后纸片_ _，杯子里的水_ _，这表明_ _.如果4将杯口转到（d） 、 （e）所示的位置纸片_ _，杯子里的水 _ _说明大气压强_ _.3.用来测定大气压的仪器叫_ _，常用的气压计有 _ _ _和_ _两种.4.在用注射器吸药水前，先将活塞向里推，将针头插入药液内，再向外拉活塞，这样管内气压比管外气压_， _ _使药水进入针管.5.手指甲的面积大约是 1 cm2，在标准大气压下，指甲受到的大气压力是_ N.6.如图 1320 所示，是一种常见的活塞式抽水机，图中表示了它的工作原理，当提起活塞时，阀门_关闭，大气压迫使水推开阀门_进入圆筒；压下活塞时，阀门_关
11、闭，水不能往下流就推开阀门_进到_ _.再提起活塞，活塞上面的水使阀门 A 关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来.7.在气体和液体中，流速越大的位置压强越_，流速越小的地方压强与越 _.8.图 1321 是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_，因而速度_，它对机翼的压强_；下方气流通过的路程_，因而速度_，它对机翼的压强_.9.在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险.这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体_ _，压强_ _，离站台远的地方气体_ _，压强 _ _，强大的气流会_ _ .二、选择题
12、10.首先测定大气压值的实验是A.托里拆利实验 B.马德堡半球实验C.奥斯特实验 D.牛顿第一定律实验11. 分别用横截面积是 1 cm2和 0.5 cm2的玻璃管同时、同地做托里拆利实验时，两种情况下管内水银柱的高度之比是 A.12 B.21 C.11 D.无法确定12.水银气压计挂斜了，读数将会A.比实际气压大 B.比实际气压小 C.和实际气压一样大 D.以上说法都不对13.用塑料管能吸瓶内果汁，是由于A.塑料管本身有吸水作用 B.人体内对果汁产生的吸引力C.塑料管内气体被吸压强减小，大气 压使果汁沿塑料管上升 D.果汁本身产生的压强大图 1319图 1320图 1321514.如果水银气
13、压计中的水银用水代替，那么玻璃管的长度约为A.1 m B.4 m C.20.5 m D.10.5 m15.如图 1322 所示，把一只玻璃杯的杯口朝下，竖直按入水中，在杯子按入水中的过程中则A.杯内充满水 B.水不能进入杯内C.水进入杯中，杯中空气压强越来越小D.水进入杯中，杯中空气压强越来 越大16.如图 1323 所示，向两张纸的中间吹气，发生的现象是A.纸向两边分开 B.纸向中间靠拢C.保持原来位置不动 D.都有可能17.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约 2 cm 高的栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为A.硬币下方的压强比上方的压
14、强大 B.硬币后面的压强比前面的压强大C.硬币后面的压力比前面的压力大 D.硬币下方的空气密度比上方的大三、简答与计算题18.在海拔 3000 m 以内，每升高 10 m 大气压降低 100 Pa，若在山脚下 的大气压为标准大气压，那么在 850 m 的山顶上大气压是多少？图 1322图 13236提升导航答案一、填空题1.马德堡半球 760 1.01105 大2.不会掉下 来 不会流出来 大气有向上的压强 不会掉下来 不会流出来 各个方向都有压强3.气压计 水银气压计 金属盒气压计4.小 大气压 5.10.16.A B B A 活塞上面7.越小 大8.长 大 小 短 小 大9.流速大 小 流速小 大 把人推向火车二、选择题10.A 11.C 12.A 13.C 14.D 15.D 16.B 17.A三、简答与计算题18.9.25104 Pa19.1 是上旋球，3 是下旋球，2 是不旋球.由于球的转动，周围的空气也随之绕球转动，对于上旋球，由于球的旋转，球上方的空气随之向左运动；但同时球向左运动，则空气相对于球向右运动，空气对于球的两种运动作用相抵，球上方的气流速度比下方的小，所以上方压强大，因此，球受到向下的压力，沿弧线迅速下落.
