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浙教版八上§2.3大气的压强(3)学案
姓名
[学习目标]
1、了解气体的压强与流速的关系;
2、了解流体压强在生活中的应用;
3、能用流体压强知识解释相关的现象。
一、知识点梳理:
1、由于气体和 液体具有很多相 似的性质,人们 常常将它们统称为 。
2、试一试(教材P62活动):
(1)双手分别 捏着两张纸条的一端,使它们垂挂在胸前,沿两张纸条中间向下吹气;
现象是: ;
(2)拿一张纸条,将它放在下嘴 唇底下,沿着纸条的上表面用力吹气。
现象是: ;
3、气体压强与流速之间的关系是: ;
4、列车站台上,都标有一道平行于铁轨的直线,叫做 。当列车驶过时,旅客必须站在这条线 侧,以保证人体与铁轨有足够的距离。
5、当气流经过狭窄的管道时,由于流速变 ,压强变 ;
6、当两船彼此行行驶时,两船之间的水由于被挤在一起,水相对于船的流速要比外部 ,压强就要比外部 。外部压强较大的水就把两船挤在一起了。
7、飞机的机翼的上侧做成 形状,而下侧成 形状,上方气流的速度就要比下方气流的速度 得多。这样,机翼下侧受到气体向上的压强就要比机翼上侧受到气体向下的压强 得多;于是飞机就得到了一个向 的升力;
二、例题讲解
例题1、如图是家用煤气灶灶头的示意图,使用时打开煤气阀门,启动点火装置,煤气和空气在进口处混合后流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是()
A. 进口处煤气流速小,压强大于大气压强 B. 进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C. 进口处煤气流速大,压强大于大气压强 D. 进口处煤气流速大,压强小于大气压强
例题2、足球运动员在某次比赛中,踢出一脚神奇的“香蕉球”,足球从右侧绕过“人墙”射人球门,如图所示。这是因为踢出的足球( )
A. 左侧空气流速慢 B. 两侧空气流速相同 C. 左侧空气流速快 D. 不断改变旋转方向
(例题2图) (例题3图)
例题3、兴趣小组用上图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准喇叭管上端管口向下吹风,在三个水平粗细相同的玻璃管右端口处同时释放相同规格的乒乓球,最先到达的小球是( )
A. A球 B. B球 C. C球 D. 同时到达
例题4、小金在汽车行驶的过程中打开天窗,其它车窗关闭,空气通过天窗流动的方向是________(选填“车内→车外”或“车外→车内”),原因是________。为防止车轮打滑,小金想在汽车尾部装上尾翼,其剖面如图乙、丙所示,则尾翼安装方向应是图________所示。
例题5、科学课上,王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”的演示实验,装置如图甲。
(1)装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,右端与吹风机的尾部相连,当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每个管子的气体总量相同,则细管内气体流速比粗管内气体流速________。(选填“大”或“小”)
(2)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开吹风机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图象可知:平稳流动的气体,流速大处压强________。图线③反映的是装置中________塑料管的气体压强随时间变化的情况(选填“A”、“B”或“C”);
(3)下列四种情形中,哪几种情形能够运上述的实验规律进行解释( )
A.当房间前后两面窗户都打开时,“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开
B.将氢气球放手后,它会漂向空中
C.直升飞机能够停在空中一定高度处
D.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进
三、随堂练习:
1、下列教材中的插图,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.列车站台的安全线 B.飘出的窗帘 C.用力向两张纸吹气 D.吸尘器清洁地面
2、如图是一个管道,其中A段较粗,B段较细,当水沿箭头方向流动时,A、B两段中水的压强是( )
A. pA>pB B. pA<pB C. pA=pB D. 无法比较
(第2题图) (第3题图)
3、1912年秋季的一天,当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行。离它100米左右的地方,有一艘巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶。突然,“豪克号”偏离了方向,一个劲地向“奥林匹克号”冲去,结果与“奥林匹克号”相撞。如图所示,以下关于两船相撞的主要原因说法正确的是( )
A. 两船行行驶时,两船间的水被挤压,流速加快,压强增大,造成两船相撞
B. 两船行行驶时,两船间的空气流速加快,压强增大,造成两船相撞
C. 两船行行驶时,两船间的水被挤压,流速加快,压强减小,造成两船相撞
D. 两船行行驶时,两船间的空气流速加快,压强减小,造成两船相撞
4、如图所示,灰鹅在飞行途中突遇强风时,会将身体翻转180°,以脚朝上但头保持不变的怪异姿势飞行。灰鹅转体后( )
A.翅膀下方空气流速大于上方,有助于迅速降低高度
B.翅膀下方空气流速大于上方,有助于迅速提升高度
C.翅膀下方空气流速小于上方,有助于迅速降低高度
D.翅膀下方空气流速小于上方,有助于迅速提升高度
(第4题图) (第5题图)
5、我们经常看到这样的现象:在无风的天气,汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的落叶会随风飘动,如图所示。当汽车向左行驶,马路两边的落叶会飘向A、B、C方向中的( )
A. 向A方向飘动 B. 向B方向飘动 C. 向C方向飘动 D. 条件不足,无法判断
6、将乒乓球放置于吹风机出风口的正上方,球会悬在空中。若将乒乓球稍微右移,放手后乒乓球将会( )
A. 停在右边 B. 回到正上方 C. 往下掉落 D. 往右移动
(第6题图) (第7题图)
7、随着人民生活水平的提高,轿车已逐渐选人普通百姓家庭。大多数轿车的纵截面类似于飞机机翼的纵截面(俗称“流线型”结构) ,如图所示。
(1)这种形状的轿车高速行驶时,轿车上方的空气流速________下方的空气流速,因为________。
(2)这种形状的轿车高速行驶时,对地面的压力会减小,出现“发飘”现象,具有一定的危险性。请用学过的知识分析其原因: 。
四、课后练习:
1、 下列四幅图片中,能说明气体压强与流速有关的是( )
A.墙壁上的吸盘 B.升空的孔明灯 C.飞行的客机 D.流线型的车头
2、高速列车运行速度可达380 km/h。为避免候车乘客被车吸向列车的事故发生,站台上设有安全线,如图所示,这是因为列车进站时车体附近( )
A.气体流速大,压强小 B.气体流速大,压强大
C.气体流速小,压强小 D.气体流速小,压强大
3、假如在流体中流速越大的位置压强越大。则不会出现的情况是( )
A.跑车尾翼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
4、澳大利亚库伯佩地是一座位于沙漠中的地下小镇,小镇房屋建于地下,所有的房间都有垂直井进行通风。若地面的风向水平向右,则下列表示垂直井中风向正确的是( )
A. B. C. D.
5、为改善地铁站的通风状况,甲同学设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A B C D
6、浙江地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )
A. 屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮
B. 屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起
C. 屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮
D. 屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
(第6题图) (第7题图) (第8题图)
7、如图所示,用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将( )
A. 向左飘动 B. 向由飘动 C. 静止在原位置不动 D. 无法确定
8、如图,往吸管 B 中吹气, 可以看到吸管 A 中的水面上升,以下现象中涉及的原理与图中相同的是( )
A.将氢气球放手后,它会飘向空中 B.气艇能够停在空中一定高度处
C.通过拍打窗帘清除它上面的灰尘 D.站在列车站台上的安全线以外等车
9、物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p—t图像如图乙所示。则下列描述正确的是( )
A. 抽气过程中,三节管中的气体流速相同 B. 实验室的大气压为101.0 kPa
C. 0~4 s,C管中的气体压强变化最大 D. ③是A管中的气体压强随时间变化的图像
10、如图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1>p2的是( )
11、小明用饮料瓶完成如图所示的两个实验:
(1)将一个塑料瓶去底后,与橡皮膜、细玻璃管等组装成一个如图甲所示的简易压强计。把该简易压
强计浸入水中并适当增加浸入深度,细玻璃管中的液柱会向 运动。
(2)用大、小两个塑料瓶制作成如图乙所示的装置来模拟风的形成。实验中,蜡烛与线香均处于点烧
状态。则图乙中C点线香烟雾的飘动方向应为 。(填数字)
(第12题图) (第13题图) (第14题图)
12、如图甲,在薄铁皮桶内放少量的水,将其加热,使水沸腾,然后盖紧桶盖,浇上冷水,在________作用下,铁桶被压扁了;手握两张纸,如图乙,让纸自由下垂,在两张纸中间向下吹气,结果发现两张纸向中间靠拢,这表明气体流动速度越大,压强越________。
13、在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,如图所示。无风时,托盘测力计示数为15牛:当迎面吹着飞机的风速达到20米/秒时,托盘测力计的示数为7牛,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的力大小为________牛,方向是________。
14、飞机在空中飞行时都有一定的迎角(机翼轴线与水平气流的夹角)。飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外,是否还与迎角大小有关?为了探究这一问题,在老师的帮助下,小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型按图甲方式进行如下实验:①闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录升力测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。 ②改变迎角大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①。 处理相关数据得到升力与迎角的关系如图乙。
(1)本实验得出的结论是________________________________________________________。
(2)小明若要进一步探究“飞机的升力与其飞行速度的关系。利用现有器材,如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度?_______________________________。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符,且飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500 km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1,而以800 km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2(θ1、θ2均小于15°)。请比较θ1、θ2的大小关系:____________。
15、刮龙卷风时,大气压能达到9×104 Pa。如图所示,在一座面积为200 m2的简易平顶厂房中,厂房的房顶质量约为10 t。当时的大气压是1×105 Pa。g取10 N/kg,请回答:
(1)刮龙卷风时,大气压小于正常气压的原因?
(2)如果此时龙卷风从厂房房顶上刮过,厂房的房顶有没有可能被龙卷风卷起?
参考答案:
一、知识点梳理:
1、流体
2、(1)两纸下端向中间靠拢 (2)纸的前端(远方离嘴的一端)向上翘起
3、流速 越大的地方压强小,流速越小的地方压强大
4、安全线 外 5、大 小
6、大 小 7、凸圆 平面 大 大 上
二、例题讲解:
例题1、D
解析:流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,比较煤气进口处的内外气体的流速是解决本题的关键。因为流速越快,流体的压强越小,所以进口处煤气流速大,压强小于大气压,煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头,而煤气不会向空气中泄露,选项D正确。
例题2、C
解析:根据图片可知,足球的运动轨迹不断的向左侧偏转,那么足球左侧的气压肯定小于右侧。根据流体压强和流速的关系可知,足球左侧空气流速更快,故C正确,而A、B、D错误。
例题3、A
解析:根据图片可知,A管口距离电吹风最近,风速最大,因此空气压强最小,那么周围空气对A管内的乒乓球产生的推力最大,它最先到达,故A正确,而B、C、D错误。
例题4、车内→车外;车外空气的流速大与车内,使车内气压大于车外;丙
解析:(1)小金在汽车行驶的过程中打开天窗,其它车窗关闭,空气通过天窗流动的方向
是车内→车外,原因是:车外空气的流速大与车内,使车内气压大于车外。
(2)为了防止车轮打滑,需要安装尾翼增大汽车对地面的压力,即空气对尾翼产生向下的压力。因为尾翼曲面上空气流速大压强小,而平面空气流速小压强大,所以此时尾翼的曲面必须朝下安装,故选丙。
例题5、(1)大(2)小;C(3)A,D
解析:(1)根据图片可知,细管的横截面积最小,因此气体流速最大,即细管内气体流速比粗管内气体流速大。(2)由图象可知:平稳流动的气体,流速大处压强小。图像③对应的气体压强最小,那么空气流速最大,管的横截面积最小,因此反映的是装置中C塑料管的气体按要求随时间变化的情况。(3)A. 当房间前后两面窗户都打开时,“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开,是因为衣柜门外空气流速大而压强小,故A符合题意; B.将氢气球放手后,它会漂向空中,是因为它受到的浮力大于重力,故B不合题意; C.直升飞机能够停在空中一定高度处,是因为它受到的空气的反作用力与重力平衡,故C不合题意; D.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进,是因为两船之间水流速度大压强小,容易发生碰撞,故D符合题意。 故AD符合题意。
三、随堂练习:
1、D 2、A 3、C 4、A 5、A 6、B
7、(1)小于 空气流速越大的地方压强越小
(2)这种流线型的轿车在高速行驶过程中,轿车对地面的压力变小而出现“发飘”现象,这样轿车受到地面的摩擦阻力会减小,汽车不易减速,故具有一定的危险性。
四、课后练习:
1、C 2、A 3、C 4、A 5、A 6、B 7、A 8、D 9、D 10、A
11、(1)上 (2)1 12、大气压 小 13、8; 竖直向上
14、(1)飞机以一定的速度飞行时,迎角从0°到20°,随着迎角的增大,飞机所受升力先增大后减小,15°附近时达到最大 (2)改变电风扇的挡位来改变风速大小 (3)θ1>θ2
15、(1)流速越大的地方,压强越小
(2)F=ΔpS=(1×105 Pa-9×104 Pa)×200 m2=2×106 N,
G=mg=10×103 kg×10 N/kg=1×105 N,
F>G,所以厂房有可能被龙卷风卷起。
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浙教版八上科学§2.3大气的压强(3)教学设计
课题 2.3大气的压强(3) 单元 二 学科 科学 年级 八上
教材分析 本节内容选自浙教版八上科学第二章第3节,大气压强是学习了地球的大气层之后的进一步学习,感受大气压的存在并且测量大气压的大小,此前还学习了水的压强,这部分内容的学习还为后续学习风和降水的形成奠定基础,增加学生的知识储备。因此本节内容的学习体现了知识的延续性和逻辑性,起到承上启下的重要作用。 本节内容拟用3课时完成教学。第1课时主要介绍大气压强的存在、大气压强的大小;第2课时主要介绍大气压强对人类的影响;第3课时重点介绍气体的压强与流速的关系。本节课为第3课时,要求通过学习,学生能掌握气体的压强与流速的关系,并能解释生活中的相关现象。
学习目标 科学观念:了解气体的压强与流速的关系;了解流体压强在生活中的应用;能用流体压强知识解释相关的现象; 科学思维: 运用空间想象等多种能力,解释生活中与流体压强有关的现象;探究实践:通过对生活中现象的分析,理解气体压强与流速之间的定性的关系; 态度责任:初步领略气体压强差异产生现象的奥秘,获得对科学的热爱和亲近感,同时提高安全意识。
重点 大气的压强与流速之间的关系;并解释相关的现象;
难点 用气体的压强与流速的关系解释生活中的相关现象
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 看一看,说一说: (视频) 电吹风向上吹乒乓球时,现象是什么? 如果电吹风不吹气,你会看到的现象是什么? 向上吹乒乓球时,球为什么不掉下来,也不向上跑?可能与什么原因有关? 导入新课
讲授新课 一、流体 1、流体: 液体和气体没有一定的形状并且具有流动性,所以常称为流体。 流体是气体和液体的总称。 2、大气和水是最常见的两种流体。 过渡:我们知道,液体内部同一深度向各个方向的压强是相等的,气体也如此。 那么,当液体或气体的一部分流动起来时,同一深度处的压强还相等吗?(一起来实验验证吧!) 活动:1)如图所示,双手分别捏着两张纸条的一端,使它们垂挂在胸前,沿两张纸条中间向下吹气。 现象: (两张纸的下端都会中间靠拢 )分析: ①没吹气时,两纸中间和外侧的气压是 的; 此时,两纸静止,说明纸受力 ; ②向两纸中间向下吹气时,两纸中间的空气流速 ,而两纸外侧的空气流速 ;此时,两纸向中间靠拢,说明两纸受力 ;且一定是两纸的外侧受力 内侧受力;所以两纸由静止变成运动而向中间靠拢。 以上现象说明: 。2)拿一张纸条,将它放在下嘴唇底下,沿着纸条的上表面用力吹气。 现象: (纸的自由端会向上飘起来 )结论: (纸上方空气流速增大,气体压强减小,此时纸下侧气体压强大于上侧,故纸受到不平衡力作用而向上飘起来。)讨论交流:现有一个乒乓球和一个漏斗,想一想: 如何将乒乓球悬在空中不掉落? 方法:将乒乓球放在漏斗内,通过漏斗的管口向漏斗内用力吹气。试一试:按下面三种方式,吹气,观察乒乓球是否掉落。 分析:漏斗内的乒乓球悬在空中不掉落的原因: 如图,通过管口向漏斗内吹气时,使乒乓球上方和两侧的空气流动速度加快,气体压强变小,而球的下方空气流速基本不变,气压也不变,所以导致球下方受力大于上方,空气就将球压在漏斗内不掉落。 同理,当漏斗的斗口朝上时,球的上方受到大于下方,球被压在漏斗内不飞出去也不掉落。当漏斗的斗口朝侧面时,球内侧受到小于外侧,球被压在漏斗内不飞出或掉落。 二、流体的压强 1、气体压强与流速的关系: 气体稳定流动时,流速越大压强越小,流速越小压强越大。 活动:如图 2-32所示,把一根玻璃管斜插在烧杯的水中,当用另一根玻璃管对着它的上端吹气时,将会出现什么现象?怎样解释这一现象? 现象: (水从杯中进入下侧管内,并向水平管的管口前方喷出。)解析:(向水平管中吹气时,下侧管上方气流大压强小,大气向杯中水压入下侧管内,当管内水上升到管口时,受到水平吹出的气流作用下向前喷出。)2、流体压强的应用举例: (1)汽车的化油器的装置: 汽车和摩托车上的汽油机工作时,需要将汽油变成雾状,按一定比例和空气混合后再喷入气缸内燃烧。 这一工作是由一个叫做化油器的装置来完成的。如图 2-33所示, 化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变大,压强变小,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成 雾状。 (2)手动喷壶原理: 气流速度越大的地方压强越小。当手操作喷水壶的手柄时,手柄内部的压缩管开始工作。这样,压缩管内的空气会被压缩,当压缩管内的空气被压缩到一定的程度时,喷水壶的喷嘴上方的水就会被压缩管内的空气推动,水可以通过喷嘴形成小水流。 (3)草原上的鼠洞,改进洞穴内的通风状况: 由于各洞口凸度不同,较平的洞口处空气流速慢、压强大,较凸的洞口处空气流速快、压强小;这样,洞穴内的空气就由高气压流向低气压,从而改进洞穴内的通风状况。(4)飞机的机翼: 机翼的主要原理是产生升力,这是支持飞机在空中飞行所必需的力量。升力是由机翼上方的气流和下方的气流之间的压差产生的。 当气流流过机翼时,它必须在上方的曲面上移动更快,而在下方的曲面上移动更慢。因为上方的气流移动更快,所以压力也更低。相反,下方的气流移动更慢,所以压力更高。这个压差产生了一个向上的力量,即升力。 阅读:飞机的升力 (5)火车站的安全线: 列车站台上,都标有一道平行于铁轨的直线,叫做安全线。当列车驶过时,旅客必须站在这条线外,以保证人体与铁轨有足够的距离。 列车行驶时带动周围空气流速较大,导致压强较小,若人站在安全线以内,容易在大气压作用下推到列车一侧,引发安全问题,所以要与铁轨保持距离。 (6)汽车导流板: 汽车尾翼的导流板除了增加汽车的美观以外,还具有增加汽车行驶稳定性的功能。 特别是在高速行驶时,气流通过尾翼会产生一个下压力,从而减少了气流通过车身所产生的提升力,使汽车不易飘起来。 视频:乒乓球在水中的运动 (附视频)3、液体压强也会随流速增大而减小 并列行驶的两船不能靠得太近,否则容易相碰。 原理: 两船内侧水的流速高于于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强低于于外侧水的压强的原因,流速大,压强小,所以会越来越近直至相撞。 实例: 1912年秋季当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行,离它 100米左右的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号” 与它平行疾驶。突然,小军舰偏离了方向,最终“奥林匹克号”相撞在一起。 视频:流体压强与流速的关系解释三、运用流体压强知识的解释现象: 1、有风的时候,窗帘向窗处飘: 因为气体的流速越大,气体的压强就越小。 由于窗外风大流速快,压强小,而房内气流慢,压强大,所以窗帘的内侧压强大于外侧,从而使原本静止的窗帘因受到平衡力而运动,所以窗帘向窗外飘动。 讨论交流:当你在浴室里淋浴时,如果边上垂挂着浴帘,浴帘常常会飘打到你的腿上。这是为什么?2、强风吹翻雨伞: 当风吹过伞面时,从伞上面流过的气流和从伞下面流过的气流同时到达伞的后缘,上伞面受到的气流静压比下伞面的要小,这样两面的压力之差将使伞面受到一个向上的空气动力,使得伞面变形,展现出来的就是伞面被吸气。 3、狂风吹跑了屋顶: 狂风时,房顶上方空气流速大、压强小,而房屋内空气流速小、压强大,这样就形成了一个向上的压强差,向上巨大的压力将房顶掀起! 4、龙卷风将物体吸到半空: 根据流体流速和压强的关系,龙卷风速度快,以至于龙卷风里面的气压太低,当龙卷风经过时,周围环境是正常大气压,形成了压强差,物体被气压吹向龙卷风。 本节内容的主题只有一个:流体压强与流速的关系先从大量实验来导出干规律,引导学生自主动手操作,从活动中感知的知识点的内涵,归纳出流体压强与流速的关系 然后联系生活,运用液体压强与流速关系的例子应用 利用所学知识再解释生活中一些相关应用 学有所用,内化所学知识学生模仿着解释:一些生活中的现象促进知识的理解和巩固所学运用所学进行有效描述,提升运用知识及语言表达能力。
课堂练习 1、某科技小组想改装轮船设计成一驾“水下飞机”,在密封的轮船两侧加装一对上下表面弯曲程度可调的“机翼”,“水下飞机”可以通过调节“机翼”上下表面的弯曲程度来实现上浮、下潜和停留在深水中,下列四幅“水下飞机”的截面图表示它下潜时情况的是( D ) A. B.C. D.2、如图所示,将两个一次性纸杯杯口向上轻轻叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气。请你猜测里面的纸杯将 ( D ) A.保持静止 B.发生旋转 C.压得更紧 D.向上跳起 (第2题图) (第3题图)3、如图所示,把一根玻璃管斜插在烧杯的水中,当用另一根玻璃管对着它的上端吹气时,将会出现的现象是( B )A.斜插的玻璃管中的水柱下降 B.斜插的玻璃管中有水喷出C.烧杯中出现很多气泡 D.烧杯中水面上升4、如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。当船在高速航行时,水面下的水翼会使船身整体抬高离开水面,从而减小水对船的阻力。则水翼安装正确的是( B ) 5、如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且________管口喷出的水柱更高,原因是____________________________________________。 [参考:b b管下端管道横截面积大,水流小,压强大 ] 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、流体:气体和液体都是流体; 2、流体压强规律与静止的液体或气体压强不同; 3、流体的压强与流体的流速有关:流体稳定流动时,流体的流速越小,压强越大;流体的流速越大,压强越小。 4、车站安全线、飞机的机翼、汽车导流板等都是流体压强知识设计的。 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
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21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月(共35张PPT)
第二章 天气与气候
浙教版八年级上册
第3节 大气的压强(3)
---气体的压强与流速的关系
教学目标
科学观念:了解气体的压强与流速的关系;了解流体压强在生
活中的应用;能用流体压强知识解释相关的现象;
科学思维: 运用空间想象等多种能力,解释生活中与流体压强
有关的现象;
探究实践:通过对生活中现象的分析,理解气体压强与流速是
的定性关系;
态度责任:初步领略气体压强差异产生现象的奥秘,获得对科
学的热爱和亲近感,同时提高安全意识。
活动:
看一看,说一说:
电吹风向上吹乒乓球时,现象是什么?
如果电吹风不吹气,你会看到的现象是什么?
向上吹乒乓球时,球为什么不掉下来,也不向上跑?可能与什么原因有关?
球会掉下来
球不掉下来也不向上跑
可能与气流快慢有关
(点击图片可播放)
新知导入
一、流体
1、流体:
液体和气体没有一定的形状并且具有流动性,所以常称为流体。
流体是气体和液体的总称。
2、大气和水是最常见的两种流体。
我们知道,液体内部同一深度向各个方向的压强是相等的,气体也如此。
那么,当液体或气体的一部分流动起来时,同一深度处的压强还相等吗?(一起来实验验证吧!)
活动:
1)如图所示,双手分别捏着两张纸条的一端,使它们
垂挂在胸前,沿两张纸条中间向下吹气。
现象:
分析:
两张纸的下端都会中间靠拢
①没吹气时,两纸中间和外侧的气压是 的;
此时,两纸静止,说明纸受力 ;
②向两纸中间向下吹气时,两纸中间的空气流速 ,而两纸外侧的空气流速 ;此时,两纸向中间靠拢,说明两纸受力 ;且一定是两纸的外侧受力 内侧受力;所以两纸由静止变成运动而向中间靠拢。
以上现象说明: 。
相等
平衡
加快
不变
不平衡
大于
两纸中间空气流速加大,气体压强变小了
活动:
2)拿一张纸条,将它放在下嘴唇底下,沿着纸条
的上表面用力吹气。
现象:
结论:
纸的自由端会向上飘起来
纸上方空气流速增大,气体压强减小,此时纸下侧气体压强大于上侧,故纸受到不平衡力作用而向上飘起来。
讨论交流
3)现有一个乒乓球和一个漏斗,想一想:
如何将乒乓球悬在空中不掉落?
方法:将乒乓球放在漏斗内,通过漏斗的管口向漏斗内用力吹气。
试一试:按下面三种方式,吹气,观察乒乓球是否掉落。
乒乓球不掉落
乒乓球不掉落也不飞出去
乒乓球不掉落也不飞上去
漏斗内的乒乓球悬在空中不掉落的原因:
如图,通过管口向漏斗内吹气时,使乒乓球上方
和两侧的空气流动速度加快,气体压强变小,而球的
下方空气流速基本不变,气压也不变,所以导致球下
方受力大于上方,空气就将球压在漏斗内不掉落。
同理,当漏斗的斗口朝上时,球的上方受到大于
下方,球被压在漏斗内不飞出去也不掉落。
当漏斗的斗口朝侧面时,球内侧受到小于外侧,
球被 压在漏斗内不飞出或掉落。
分析:
低压 高压
高压
低压
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二、流体的压强
1、气体压强与流速的关系:
气体稳定流动时,流速越大压强越小,流速越小压强越大。
活动:
如图 2-32所示,把一根玻璃管斜插在烧杯的水中,当用另一根玻璃管对着它的上端吹气时,将会出现什么现象?怎样解释这一现象?
现象:
解析:
水从杯中进入下侧管内,并向水平管的管口前方喷出。
向水平管中吹气时,下侧管上方气流大压强小,大气向杯中水压入下侧管内,当管内水上升到管口时,受到水平吹出的气流作用下向前喷出。
新知讲解
2、流体压强的应用举例:
(1)汽车的化油器的装置:
汽车和摩托车上的汽油机工作时,需要将汽油
变成雾状,按一定比例和空气混合后再喷入气缸内
燃烧。
这一工作是由一个叫做化油器的装置来完成的。如图 2-33所示,
化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部
相连,当气流经过狭窄的管道时,由于流速变大,
压强变小,汽油就会从喷管喷到气流之中,变成
雾状。
新知讲解
喷雾器的工作过程示意图:
(2) 手动喷壶
原理:
气流速度越大的地方压强越小。当手操作喷水壶的手柄时,手柄内部的压缩管开始工作。这样,压缩管内的空气会被压缩,当压缩管内的空气被压缩到一定的程度时,喷水壶的喷嘴上方的水就会被压缩管内的空气推动,水可以通过喷嘴形成小水流。
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(3)草原上的鼠洞,改进洞穴内的通风状况:
由于各洞口凸度不同,较平的洞口处空气流速慢、压强大,较凸的洞口处空气流速快、压强小;这样,洞穴内的空气就由高气压流向低气压,从而改进洞穴内的通风状况。
土堆
V大,P小
V小,P大
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(4)飞机的机翼:
机翼的主要原理是产生升力,这是支持飞机在空中飞行所必需的力量。升力是由机翼上方的气流和下方的气流之间的压差产生的。
当气流流过机翼时,它必须在上方的曲面上移动更快,而在下方的曲面上移动更慢。因为上方的气流移动更快,所以压力也更低。相反,下方的气流移动更慢,所以压力更高。这个压差产生了一个向上的力量,即升力。
阅读:
飞机的升力
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(5)火车站的安全线:
列车站台上,都标有一道平行于铁轨的直线,叫做安全线。当列车驶过时,旅客必须站在这条线外,以保证人体与铁轨有足够的距离。
列车行驶时带动周围空气流速较大,
导致压强较小,若人站在安全线以内,容
易在大气压作用下推到列车一侧,引
发安全问题,所以要与铁轨保持距离。
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(6)汽车导流板:
汽车尾翼的导流板除了增加汽车的美观以外,还具有增加汽车行驶稳定性的功能。
特别是在高速行驶时,气流通过尾翼会产生一个下压力,从而减少了气流通过车身所产生的提升力,使汽车不易飘起来。
视频:
乒乓球在水中的运动
(点击图片播放)
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3、液体压强也会随流速增大而减小
并列行驶的两船不能靠得太近,否则容易相碰。
原理:
两船内侧水的流速高于于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强低于于外侧水的压强的原因,流速大,压强小,所以会越来越近直至相撞。
实例:
1912年秋季当时世界上最大的远洋轮之一“奥
林匹克号”正在大海上航行,离它 100米左右的
地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”
与它平行疾驶。突然,小军舰偏离了方向,最终
“奥林匹克号”相撞在一起。
视频:
流体压强与流速的关系:
(点击图片播放)
新知讲解
三、运用流体压强知识的解释现象:
1、有风的时候,窗帘向窗处飘:
因为气体的流速越大,气体的压强就越小。
由于窗外风大流速快,压强小,而房内气流慢,压强大,所以窗帘的内侧压强大于外侧,从而使原本静止的窗帘因受到平衡力而运动,所以窗帘向窗外飘动。
讨论交流
当你在浴室里淋浴时,如果边上垂挂着浴帘,浴帘常常会飘打到你的腿上。这是为什么?
淋浴时,水的流速比较大,导致压强小,在大气压作用下,浴帘会“靠近”水流方向,所以会飘打到腿。
新知讲解
2、强风吹翻雨伞:
当风吹过伞面时,从伞上面流过的气流和从伞下面流过的气流同时到达伞的后缘,上伞面受到的
气流静压比下伞面的要小,这样两面的压
力之差将使伞面受到一个向上的空气动力,
使得伞面变形,展现出来的就是伞面被吸气。
新知讲解
3、狂风吹跑了屋顶:
狂风时,房顶上方空气流速大、压强小,而房屋内空气流速小、压强大,这样就形成了一个向上的压强差,向上巨大的压力将房顶掀起!
新知讲解
4、龙卷风将物体吸到半空:
根据流体流速和压强的关系,龙卷风速度快,以至于龙卷风里面的气压太低,当龙卷风经过时,周围环境是正常大气压,形成了压强差,物体被气压吹向龙卷风。
随堂练习
1、某科技小组想改装轮船设计成一驾“水下飞机”,在密封的轮船两侧加装一对上下表面弯曲程度可调的“机翼”,“水下飞机”可以通过调节“机翼”上下表面的弯曲程度来实现上浮、下潜和停留在深水中,下列四幅“水下飞机”的截面图表示它下潜时情况的是( )
A B C D
D
随堂练习
2、如图所示,把一根玻璃管斜插在烧杯的水中,当用另一根玻璃管对着它的上端吹气时,将会出现的现象是( )
A.斜插的玻璃管中的水柱下降
B.斜插的玻璃管中有水喷出
C.烧杯中出现很多气泡
D.烧杯中水面上升
B
随堂练习
3、如图所示,将两个一次性纸杯杯口向上轻轻叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹气。请你猜测里面的纸杯将 ( )
A.保持静止 B.发生旋转
C.压得更紧 D.向上跳起
D
随堂练习
4、如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼。当船在高速航行时,水面下的水翼会使船身整体抬高离开水面,从而减小水对船的阻力。则水翼安装正确的是( )
B
随堂练习
5、如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系,打开阀门,水流经该装置时,可观察到a、b两管口均有水喷出,且________管口喷出的水柱更高,原因是____________________________________________。
b管下端管道横截面积大,水流小,压强大
B
课堂小结
1、流体:气体和液体都是流体;
2、流体压强规律与静止的液体或气体压强不同;
3、流体的压强与流体的流速有关:
流体稳定流动时,流体的流速越小,压强越大;流体的流速越大,压强越小。
4、车站安全线、飞机的机翼、汽车导流板等都是流体压强知识设计的。
板书设计
2.3 大气的压强(3)
流体:液体、气体
流体压强与流速的关系:
流速越大的地方,压强越小;
流速越小的地方,压强越大。
应用:车站安全线、汽车导流板、飞机机翼等。
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、预习下一课时的相关内容。
谢谢
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