八年级物理下册9流体压强与流速的关系

八年级物理下册9流体压强与流速的关系

9.4 流体压强与流速的关系 教学目标 了解飞机的升力是怎样产生的。 了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。 知道什么是流体，了解流体压强与流速的关系。 流体的压强与流速的关系。 教学重点 教学难点 对液体压强与流速关系的探究活动，设计实验认识“升力”。 流体 什么是流体？ 气体和液体都具有流动性，统称为流体。 什么是流体压强？ 流体流动时的压强称作流体压强。 硬币跳高比赛 在离桌边2-3cm处放一铝质的硬币，在硬币前10cm左右放一高约为2cm放一直尺或钢笔支起一个栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过栏杆，比比看谁能使硬币跳得最高，是什么力使硬币跳起来？ 硬币跳高比赛 一、问题：是什么力使硬币跳起来呢？ 二、分析： 硬币向上飞的时候只有空气和它接触，桌面不可能对它产生作用了，是不是硬币上下的压强不同使它向上运动？ 三、猜想： 是否是气体的压强与气体的流速有关？ 让我们做更多的实验来验证猜想！ 气体压强与流速关系 实验1：用力从纸条上方吹气，会看到什么现象？ 现象： 纸条向 上 飘起来 分析： 纸条 上方气体流速大压强小 ，纸条 下方流速小压强大 ，所以纸条会飘起来 结论： 气体流速越大的位置，压强越小。 气体压强与流速关系 现象： 分析： 结论： 实验2：用力两页纸中间吹气，会看到什么现象？ 两页纸向 中间 靠拢 两页纸中间 气体流速大压强小 ，两边 流速小压强大 ，两页纸向 中间 靠拢 气体流速越大的位置，压强越小。 气体压强与流速关系 现象： 分析： 结论： 实验3：在漏斗上方向下吹气，会看到什么现象？ 气球 没有 掉下来 气球上方 气体流速大压强小，下方流速小压强大 ，所以气球没有掉下来 气体流速越大的位置，压强越小。 气体压强与流速关系 现象： 分析： 结论： 实验4：如图所示水平吹气，会看到什么现象？ 杯中水会喷出 竖立细管 上方气体流速大压强小 ，在大气压的作用下水喷出来 气体流速越大的位置，压强越小。 气体流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大 。 液体压强与流速关系 观察如图所示演示实验，记录实验现象。 液体压强与流速关系 记录实验现象 分析实验现象 每秒流经管子不同截面的液体体积相等。 横截面积大的位置流速小，横截面积小的位置流速大。 较大 较小 v小 v小 v大 p小 p大 p大 液体压强与流速关系 液体流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大 。 流体压强与流速关系 在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。 你能解释下列现象了吗？ 流水“吸引”乒乓球 例题 1、在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线，乘客必须站在安全线以外的地方候车，这是为什么？ 例题 2、如图所示，一把太阳伞固定在地面上，一阵大风吹来，伞面被“吸”，严重变形。下列有关这一现象及其解释，正确的是：（       ） A、伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速大于下方； B、伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方； C、伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方； D、伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速小于下方。 B 例题 3、你能解释足球比赛中 “香蕉球”的原理吗？ 飞机为什么会上天 飞机为什么能像鸟儿一样遨游天空？ 飞机为什么会上天 飞机机翼的形状： 上凸下平 在相等的时间里，机翼上下气流通过的路程不同，即气体的流速不同。 飞机机翼上面气流的速度大，气体的压强小；下面的气流速度小，气体的压强大。因此在上下表面产生了压强差，从而产生压力差，这就形成向上的升力。 例题 1、有的跑车车尾设计一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，这主要是为了让跑车高速行驶时，车能更好的抓紧地面。请解释其中道理。 像“装反了的机翼” 上方压强大于下方 给车身较大压力，增加了稳定性 加大了与地面摩擦，增大了动力 例题 2、草原犬鼠空调系统。如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则有隆起的圆形土堆。请问犬鼠为什么要在一个洞口堆上土包呢？ 分析：①洞口空气流动速度慢，压强大；②洞口的空气流速快，压强小。所以洞内的空气流动方向是从①到②。 例题 3、唐代著各诗人杜甫的《茅屋为秋风所破歌》中写道：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”说的是大风掀走了茅屋的屋顶，你能解释为什么风大时能把屋顶掀走吗？ 分析： 风怒号 空气流动很快 卷我屋上三重茅 茅草都向上运动而飞走 答： 这是因为刮大风时，茅草上面的空气流动快，茅草的下面的空气基本是静止的。 根据 流体中，流速大的地方压强小的原理， 茅草上面的空气压强压力小，而下面的压强压力大，对茅草产生了向上的升力使它飞走了。 课本练习 1、如图9.4-6，在火车站或地铁站，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。请分析，为什么当列车驶过时，如果人站在安全线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险的。 课本练习 2、风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外；居室前后两面的窗户都打开时,“过堂风”会把居室倒面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。 课本练习 3、据说1912年秋天，当时世界上最大的轮船之一——奥林匹克号在海上全速前进，另一艘比它小得多的霍克号军舰，沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶，两船最初相距100m左右，随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了：霍克号突然偏离了自己的航道，向奥林匹克号直冲过来。最后，两船剧烈相撞，霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解释这一事故发生的原因。 4、如图9.4-7，把长20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是什么原因？如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，想一想，这个现象有什么实用价值？ 课本练习 总结 一、流体： 二、流体压强与流速的关系： 三、飞机升力： 气体和液体都具有流动性，统称为流体。 流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。 机翼上下表面压强差是产生升力原因。