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第七节 《 飞机什么能上天 》
最新最全北师大版初中八年级物理下册第八章《压强与浮力》
新课教学课件
第八章《压强与浮力》
§第七节
飞机为什么能上天
“西塞山前白鹭飞”。意思是“在美丽的西塞山前,白鹭在空旷的空中自由地飞翔”。诗人笔下的为什么能够在空中自由自在地飞翔呢?
《渔歌子》
唐.张志和
西塞山前白鹭飞,
桃花流水鳜鱼肥。
青箬笠,
绿蓑衣,
斜风细雨不须归。
1、流体:
一、流体的压强与流速的关系
(1)定义:
(2)流体的压强:
气体和液体都没有一定的形状,且有流动性,统称为流体。
液体与气体,即流体由于受重力作用,且具有流动性,所以,流体向各个方向均会产生压强。
2、
一、流体的压强与流速的关系
情景一:如图所示,AB是一段内径粗细不同的玻璃管,它与蓄水器相连,在玻璃管较粗和较细的部分,各接有一段竖直的细玻璃管。
问题:关闭阀门K,将水注入蓄水容器中,观察细玻璃管中水面的高度,你看到了什么?
当水不流动时,容器和两根细玻璃管中水面的高度总保持相平。
问题:打开阀门K,观察细玻璃管中水面的高度,你看到了什么?
当水流动时,水平细管上方的竖管中水柱的高度最低。
2、
一、流体的压强与流速的关系
情景一:如图所示,AB是一段内径粗细不同的玻璃管,它与蓄水器相连,在玻璃管较粗和较细的部分,各接有一段竖直的细玻璃管。
问题:打开阀门K,水平细玻璃管与水平粗玻璃管中水的压强有什么关系?
根据压强公式 P=ρgh可判定,水平细玻璃管中水的压强大。
分析:
在液体中,流速大的位置,压强小。
问题:打开阀门K,水平细玻璃管与水平粗玻璃管中水的流速有什么关系?
水流动时,水平管粗细不同,但流量是相同的,故三段水平管中水的流速是不同的,粗管中的水流速小,细管中的水流速大。
2、
一、流体的压强与流速的关系
情景二:如图所示,把纸条放在嘴边,用力沿纸条上方向前吹气,你会观察到什么现象?
纸条向上飘起。
分析:
在气体中流速大的位置,压强小。
问题:纸条上下方气体的流速有什么关系?
人在上方吹气,纸条上方的流速大。
问题:纸条上下方的压强有什么关系?
由于纸条向上方飘起来,所以纸条上方气体的压强小一些。
2、
一、流体的压强与流速的关系
实验结论:
流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
一、流体的压强与流速的关系
问题:乒乓球运动员与足球运动员为什么能够让球沿各种弧线运动?
3、
解释:
运动员在球的相应位置适当用力,让球一边旋转一边前进。当球旋转时,在球的转动方向与前进方向相同的一侧,空气相对于球的流速小;在另一侧,球的转动方向与前进相反,空气的相对流速大。于是就产生一个从流速小的地方指向流速大的地方的侧向力,使球的运动轨迹弯曲,形成所谓的弧圈球或香蕉球。
二、飞机为什么能上天
问题:观察飞机的机翼截面形状,机翼的上部和下部的形状对称吗?
1、机翼的特征:
机翼的横截面呈柳叶形,不对称,机翼的形状是上凸下平的。
问题:几十吨重的飞机为什么能够腾空而起?
必定受到一个向上托起的力。
二、飞机为什么能上天
问题:飞机飞行时,机翼上方与下方的空气流速有什么关系?
2、升力的产生原理:
飞机飞行时,空气相对飞机向后运动,气流在机翼前方分开。由于飞机的机翼上凸小平,所以机翼上方空气流动速度比下方的快。
二、飞机为什么能上天
问题:飞机的机翼上下两方处的气流的压强有什么关系?为什么?
2、升力的产生原理:
机翼下方的气流压强大。因为下方气流的速度小。流体流动时,流速的地方压强大。
举力(或升力):
飞机的机翼上方气流压强比上方气流压强大,向上的压力F1大于向下的压力F2,两者的合力(F)向上,该合力(F)叫做举力或升力。F=F1-F2
F1
F2
举力F方向竖直向上,与重力方向相反,当举力大于重力时,飞机就上升,飞起来。
三、压强与流速关系的拓展
1、
水翼船
(1)主要构造:
船身、前水翼、后水翼、螺旋桨
后水翼
前水翼
船身
螺旋桨
(2)工作于原理:
前后水翼的纵截面形状与飞机机翼相似,螺旋桨旋转向后吹空气获得前进动力,当达到一定速度时,水对水翼产生足够的举力(升力),使船体不再吃水而处于水面上,此时船所受水的阻力大大减小,可使船高速行驶。
三、压强与流速关系的拓展
2、
(1)悬空的乒乓球:
魔术师
如图左所示,将一个漏斗拿在手中,使其喇叭口朝下,用另一只手拿住一个乒乓球,让球对着漏斗内的细管处,撒开手,小球就会掉下来。
如图右所示,若对准漏斗细管口用力向下吹气,你看到了什么?说明原因。
☆乒乓球没有掉下来。因为通过漏斗管向下吹气时,乒乓球上面的空气流速加快,压强变小,而球下方的压强仍是大气压,大于球上方的压强,故乒乓球不会掉下去.
三、压强与流速关系的拓展
2、
(2)隔空取水:
魔术师
如图所示,取一只小杯子,灌入水,把一根小塑料管A(不要太长)插入水中,然后用另一根塑料管B对准A露在水面外的管口处用力吹气,你会看到什么现象发生?说明原因。
☆容器中有一部分自管A上升至管口呈雾状向外喷出。原因是向B管中吹气,A管露在水面的外管口处附近的压强小于大气压强,于是容器水面的空气压强就迫使水从细管A上升到达A管顶端,被空气流冲击,分散成雾状喷出.
1.如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大,则不会出现的情况是( )。
A.飞机翅膀的截面形状应该反过来
B.两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C.地铁、火车站的站台安全线不必设置
D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来
C
2.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___________________。
流速大
小
流速小
大
将人推向列车
3.如图所示,两船距离很近且并排行驶时,将会 ,这是因为两船内侧水的流速 于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强 于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
相撞
大于
小于
4.打开自来水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在A、B、 C三处,水的流速较大的是 处,压强较小的是 处(选填“ A”“B”或“C”)。
B
B
5.如图所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流过,小孔附近空气的流速较大,压强 容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
小于