粤沪版八年级下册第九章 浮力与升力4 神奇的升力优秀ppt课件
展开1.了解流体的压强与流速的关系。2.会应用流体的压强与流速的关系解释简单的物理现象。3.了解升力是如何产生的。
视频课程资源1: 流体压强和流速的关系-实验视频课程资源2: 压强与流速的关系-知识点
在体育比赛中,足球运动员常常会利用定位球的机会,踢出在空中沿弧线运动而偏离正常轨道的“香蕉球”,令守门员防不胜防,踢出一个又一个“世界波”。你知道球员是如何做到的吗?
流体的压强与流速的关系
飞机使人类实现了翱翔蓝天的梦想。当今,大型运输机有五六层楼那么高,能装载几百吨货物,一次飞行距离可达上万千米。如此庞然大物,是什么力将它托上蓝天的呢?是空气的浮力吗?显然不是!因为静止在跑道上的飞机并没有因受到空气的浮力而升空。只有当飞机滑行到一定的速度时,才会腾空而起!可见,使飞机升空的力一定与飞机的运动有关。那么,使飞机上升的力究竟是怎样产生的呢?
水、空气等都具有流动性,统称为流体。流体流动时,在流速不同的地方会表现出一种奇妙的特性。
[思考]图9⁃22(a),两张纸的中间部分和外侧,哪个地方的空气流速大?
吹气实际上就是加快空气的流动速度,所以中间部分空气的流速大。
[思考]纸张向中间靠拢,说明了什么?
说明纸张受到了力的作用,力的方向是由外向内。
[思考]这个力是如何产生的?
纸张的外侧和中间受到的压强不同,外侧的压强大,中间的压强小,内、外有压强差。
[思考]图9⁃22(b),纸张的上表面和下表面,哪个地方的空气流速大?
沿着纸张的上表面吹气,所以纸张的上表面的空气流速大。
[思考]纸张向上翘起,说明了什么?
说明纸张受到了力的作用,力的方向是由下向上。
[思考]这个力是如何产生的呢?
纸张上、下表面受到的压强不同,下表面的压强大,上表面的压强小,上、下有压强差。
[思考]观察P98实验B,乒乓球不会掉下来的原因是什么?
向玻璃漏斗管内吹气,乒乓球上方的空气流速大,压强小,下方的空气流速小,压强大,上、下有压强差,乒乓球受到一个向上的力。
[思考]观察P99实验C,你知道为什么能吹出水雾吗?
对着水平管口水平吹气,竖直吸管上端的空气流速大,压强小,下端在水中,空气流速小,压强大,吸管的上、下管口有压强差,产生一个向上的压力,把吸管下方的水压到吸管口并被吹出。
流体的压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越小,流速越小的位置,压强越大。
[思考]你能列举生活中有关流体压强与流速关系的实例吗?并给出合理的解释。
动车进站时,为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害,站台上都标有“安全黄线”。原因:动车的速度快,人面对车时,人和车之间的空气流速大压强小,而人的背后空气的流速小压强大,人体前后有压强差,产生的压力方向指向动车。
如图9-25所示,取一个飞机机翼模型装在支架上,把电风扇置于机翼模型的正前方。当电风扇通电运转时,你看到什么现象?
图9-25 流动的空气使机翼模型升起
图9-26 机翼上下的空气流速不同,压强也不同
原来,由于飞机机翼的特殊形状,气流经过机翼模型上方的流速比下方的流速大 ( 图9-26 ) 。根据流体压强跟流速的关系,机翼模型上方处的空气压强比下方处的空气压强小,于是就产生了使机翼模型上升的力。如果把飞机机翼模型的凸面向下,再向它吹风时,你会看到什么现象?请根据流体压强跟流速的关系进行分析。
[思考]飞机的升力是如何产生的呢?由于机翼的特殊形状,使得机翼的上、下表面有压强差,因而有压力差,这就形成了向上的升力。
[思考]相信同学们都有过这样的经历:下雨时,我们撑着伞在雨中行走,一阵大风吹来,雨伞往往会被吹翻过来。你能用学过的物理知识解释这一现象吗?
大风吹来时,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,而气体流速较大的位置压强较小,因此伞下方的气压大于伞上方的气压,伞会被吹翻过来。
飞机的机翼是人类仿照鸟的翅膀设计出来的。仔细观察鸟的翅膀,发现它具有与飞机机翼相似的形状。因此,鸟类展开双翅,即使不扑打,也能在空中滑翔而不会跌下来,其道理与飞机获得升力的原因相同 ( 图9-27 ) 。
以下选项中,不能用“流体压强与流速关系”解释的是( )A.乒乓球运动员拉出的“弧圈球”B.地面上刮起的“龙卷风”C.正在空中“滑翔”的雄鹰D.正在漂流的一只“橡皮船”
在地铁站,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车,这是因为列车进站时车体附近( )A.空气流速快、压强大B.空气流速慢、压强大C.空气流速快、压强小D.空气流速慢、压强小
客机在空中飞行时,飞行员相对于飞机是___________(选项“运动”或“静止”)的,由于机翼的特殊形状,流过机翼上方的空气速度大,压强___________(选填“大”或“小”)。
【答案】静止 小
【答案】大于 mg
现有一架总质量为m的喷气式飞机,已知该飞机飞行时所受空气阻力的大小与速度平方成正比,即f=kv2(式中k为已知量)。若飞机飞行过程中的耗油量可忽略不计。(1)该飞机在空中沿水平方向飞行时,飞机所受向上的升力是由机翼上、下表面气流速度不同所产生的。若以机翼为参照物,则机翼上表面附近气流的速度______机翼下表面附近气流的速度。(2)在该飞机沿水平直线匀速飞行时,它上、下表面所受到的压力差为______。
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