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课件网) 第八章 压强 8.4 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(图8-4-1)有五六层楼那么高，能装载几十吨货物，一次飞行距离可超过 5000 km。是什么力将如此庞然大物托上蓝天的呢 我们知道，只有当飞机滑行到一定的速度时，飞机才会腾空而起。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 探究流体的压强与流速的关系 水、空气等都具有流动性，统称为流体(fluid)。流体流动时，在流速不同的地方会表现出一种奇妙的特性。 奇妙的实验 1.向两张下垂的纸中间吹气 [图 8-4-2(a)]，你观察到什么现象 沿着下垂的纸面上方吹气[图8-4-2(b)]，你观察到什么现象 图8-4-2 强的纸片 图8-4-2 强的纸片 向两张下垂的纸中间吹气，会发现两张纸向中间靠拢。这是因为吹气时，两张纸中间空气流速加大，流速大的地方压强小，两张纸被两边气压压向中间。沿着下垂的纸面上方吹气，纸条会飘起来。这是因为纸条上方空气流速加大，压强减小，纸条在压强差的作用下飘起来。 2.如图8-4-3 所示，先用手托住乒乓球，然后用力向玻璃漏斗管内吹气，此时松开手乒乓球会下落吗 乒乓球不会下落。这是因为吹气时，乒乓球上方空气流速变大，压强减小，乒乓球在上下方压强差的作用下不会下落。 3.如图8-4-4所示，将一根塑料吸管弯成直角，在弯折处开一个洞，插入水中，从水平管口向里吹气，你观察到什么现象 请分析这三个实验的现象，归纳出结论。 会发现有水雾从洞口喷出。这是因为吹气时洞口处气流变快，洞口处气压减小，杯子中的水在外界大气压的作用下被压上来。 从上面的三个实验现象，可以归纳出流体的压强与流速的关系： 流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大。 升力的产生 认识升力 如图 8-4-5 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。当电风扇对着机翼吹风时，可以看到什么现象 当电风扇通电运转时，看到机翼模型升起。 如果把飞机机翼模型的凸面向下，再向它吹风时，会看到机翼模型下降，因为这时气流经过模型下方的流速大于上方的流速，模型下方的空气压强比上方的空气压强小，于是就产生了使机翼模型下降的力。 原来，由于飞机机翼的特殊形状 (上表面弯曲，下表面平坦)，气流经过机翼模型上方的流速比下方的流速大 (图8-4-6)。根据流体压强与流速的关系，流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 所以，机翼模型上方的空气压强比下方的空气压强小，于是向上、向下的压力差就产生了使机翼模型上升的力。 现在，你能解释飞机升力(lift force)产生的原因了吗 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，你会发现它具有与飞机机翼相似的形状。因此，飞鸟展开双翅，即使不扑打，也能在空中滑翔而不会跌下来，这与飞机获得升力的原理相同(图8-4-7)。 图8-4-7 飞鸟获得升力的原因 我国的航空工业起步较晚，新中国成立后，几代科学家和航空技术人员，在极其困难的条件下，通过自主研发，使我国的航空工业快速发展，并进入了世界先进行列。今天，我国自主建造了C919大型客机(图8-4-8)及歼-20、运-20等先进飞机，中国在航空领域的综合实力得到了较大的提高。 图8-4-8 C919大型客机 1912年秋天，当时世界上最大的远洋巨轮“奥林匹克号”正在大海中航行。在距它 100 m 以外有一艘比它小得多的“豪克号”铁甲巡洋舰，正与它平行高速航行着。突然间，“豪克号”像着了魔似的失去控制，向巨轮冲过去，把巨轮的船舷撞了一个大洞。图8-4-9模拟了当时事故发生的场景。 学了本节的内容后，你知道这个“魔”是怎么回事了吗 水翼船(图8-4-10)下部有类似飞机机翼 ... ...
