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八年级物理下册
第九章 压强
四 流体压强与流速的关系
情景引入
1.你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图3所示,一阵大风吹来。。。
想知道吗?
同学们想知道其中的奥妙吗?科学往往就藏在我们身边,今天这节课我们就来共同揭示其中的奥秘吧。
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?
比一比:
器材:
乒乓球
漏斗
纸
1、提出问题
请选择左框中器材设计实验
验证:气体压强与流速的关系
气体压强与流速有什么关系
2、猜想与假设
3、设计实验
4、进行实验
5、实验现象
学生实验,确立课题
(一)学生演示实验
认真实验 细心观察
实验提示
1.你可以在什么位置加快空气流动的速度?
2.你会观察到什么现象?
3.这种现象又说明了什么问题?
综合以上的实验结论进行归纳:
在气体中,流速越大的位置
压强越小
(二)实验汇总 (请同学们讨论)
1.实验中的研究对象为什么会运动?
由于产生压强差而受力不平衡
2.什么原因造成了压强差的存在?
由于两侧流速不同
应用类比,深入课题
1.提出问题
气体压强与流速有关系,那么液体呢?
2.猜想与假设
在液体中,流速越大的位置压强越小
3.实验检验
规律
流体流速大的位置,压强小。
应用:
同学们已经通过自己的努力掌握了这个原理,但是我们学习的目的是会学以致用,是吗?现在考考你:
1. 你会解释刚才实验中的现象吗?
2. 下面我们一起来看看这个原理在生活中的一些应用吧。
几十吨重的飞机为什么能腾空而起?
飞机升力产生的原因
速度慢、压强大
速度快、压强小
因为机翼上下表面
的空气流动速度不
同而产生压强差,
使机翼下表面受到
比的压力上表面受
到的压力大,因此
飞机受到向上一个
托起的力.
1.讨论:飞机为什么能像鸟
一样腾空而起?
中考链接
1.在北京 某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图下所示)。无风时,托盘测力计示数为15N;当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时,托盘测力计的示数为7N
可以判定飞机受到了一个新的力。根据
你的分析,飞机受到的该力大小为___N
方向_______。
8
竖直向上
2.汽车的气流偏导器(机翼原理的逆向思维)
像机翼、鸟的翅膀的形状的应用很多,比如跑车的车头呈流线型,
当跑车跑得太快,车会有什么危险?(发飘、不稳) 怎样避免
这种危险
请同学们讨论,应用学过的知识,找出解决的方法
在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀,弧形朝下,当车速很大时,作
用在这只翅膀上的方向向下的压强大,这样可以增强车轮的着地性
能。实际上,这种翅膀已被采用,叫气流偏导器
2.(09广东)有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,如图5所示,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形向下凸,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度 ,此时,上方空气压强比下方空气压强 ,这样,“气流偏导器”受到一个向
的压力差,从而使车轮抓紧地面。
图5
小
大
下
航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行!
解释现象
中考链接:
(09江西)如图4所示,是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景.护航编队一般采用前后护航形式,而不采用“并排”护航,这是因为流体流速大的地方 ,压强 ,当两船高速并排行驶时,容易发生 事故.
图4
小
相撞
候车安全线
压强小
压强大
练习及作业
1.树叶落在马路上当一辆高速行驶的汽车驶过路面时树叶将( )
A.从路中间飞向路边 B.只向上扬
C.从路旁被吸向汽车 D.不受影响
C
2.生活处处有物理,留心观察皆学问。厨房中也包含着很多物理知识。如:抽油烟机在工作时由于转动的扇叶处气体的流速大,压强 ,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出。
小
这是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图
犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的(A),另一个则是隆起的土堆(B)。这是为什么呢?
3.聪明的犬鼠:
A
B
答:因为隆起的土堆处空气的流速比较快,压强就比较小,洞内的空气便从B口流出,从A口流入,这样可以让洞内的空气流动,便于生存。
课后知识扩展
飞机的飞行原理简介
我们日常生活中还有哪些现象能用我们实验得出的结论来解释呢?请同学们查阅相关网站。
中国科普博览/航空常识
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水翼船