2020-2021学年八年级物理沪科版全一册 第八章 第四节 流体压强与流速的关系 课件(共63张PPT)

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名称 2020-2021学年八年级物理沪科版全一册 第八章 第四节 流体压强与流速的关系 课件(共63张PPT)
格式 zip
文件大小 27.4MB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2021-04-15 19:39:20

文档简介

(共63张PPT)
第八章
压强
第4节
液体压强与流速的关系
沪科版物理八年级全一册
1.了解流体压强与流速的关系。
2.了解飞机升力是怎样产生的。
3.了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。
学习目标
鸟儿是怎样飞翔的?
导入新知
几十吨重的飞机为什么能腾空而起?
1
知识点
流体压强与流速的关系
1.
定义:液体和气体都具有流动性,统称为流体。
2.
流体压强:流体流动时产生的压强称作流体压强。
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
想想做做
合作探究
 
硬币与桌面间总有一定
的缝隙,这样硬币的下方和
上方都有空气。
没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可
看做静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强
等于下面的空气产生的向上的压强,硬币受力平衡
而静止。
 当在硬币上方沿着与桌面平
行的方向吹气时,硬币上方气体
的流速大于下方气体的流速。
气体压强与流速的关系
探究活动
手握两张纸,让纸自然下垂,在两张纸中间向下吹气。
猜想两张纸将怎样运动。
 
是什么力使得两张纸靠拢?
结论
气体压强与气体流速有关,气体在流速大的地
方压强较小;反之,在流速小的地方压强较大。
如图所示,两只纸船浮在水面上静止不动,用大注射器向两船之间的水面快速注水。两船将(  )
A.静止不动      
B.向中间靠拢
C.向两侧分开
D.向同侧偏移
【例1】
B
【解析】
用大注射器向两船之间的水面快速注水,导致两船中
间水的流速大,压强小;而船两侧水的流速小,压强
大。这样,船就受到了一个向里的压强、压力差,两
船向中间靠拢。
解答本题的关键是理解流体压强与流速的关系:气
体在流速大的地方压强较小;反之,在流速小的地
方压强较大。
新知小结
1
下列关于“流速越大的位置压强越小”的认识正确的是(  )
A.只适用于气体
B.只适用于液体
C.适用于气体和液体
D.适用于固体、液体和气体
C
巩固新知
2
【中考·株洲】如图,水平桌面上并排靠近放置两个相同的小木块。当用细管沿水平方向对着木块间的狭缝快速吹气时(  )
A.两木块都不受摩擦力
B.两木块受到的摩擦力大小相等,方向相同
C.两木块受到的摩擦力大小不等,方向相同
D.两木块受到的摩擦力大小相等,方向相反
D
2
知识点
升力的产生
飞机为什么能像
鸟儿一样遨游天
空?
合作探究
机翼的形状是上凸下平的
飞机起飞之前,先得在跑道上跑一段距离。飞机
向前跑,空气就相对地向後移动,空气的压强作用在
机翼上使机翼获得巨大的升力。机翼的形状起了很重
要的作用。
上方流速快,压强小
结论:气流在机翼上下表面由于流速不同产生压
力差,这就是向上的升力
下方流速慢,压强大
合压强:P
机翼剖面图
水翼船
水翼船和其他船舶不同之处,是在船的底部装了两幅
类似于飞机机翼的水翼,船舶航行时,水流经过水翼上方
的流速大,压强小,水经过水翼下方的流速小,压强大,
从而产生了向上的压力差,有了向上的升力,把船体向上
托起,使船体与水的接触面积减小,减小了水对船体的阻
力,进一步提高了船速。
气流偏导器
象“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

增大了动力
赛车尾翼板有何妙用?
球类比赛中的“旋转球”
比较不转球和
旋转球周围空
气的流线。旋
转球跟不转球
相比,飞行轨
迹会向

曲。

由于气体的流速越大,压强越小。罚“香蕉球”的时
候,足球一边向前飞行一边不断地旋转,两侧空气的
流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样
,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速
大的一侧转弯了。
“香蕉球”
(应用题)飞机机翼初看好像是一
个整体,实际上是由几部分组成
的,如图所示。它的襟翼可以绕
轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、平稳飞行、下降和着陆减速等过程中,是通过操纵杆改变襟翼的弯曲度来改变飞机的升力、阻力的。下图是简化的机翼截面图,其中表现飞机上升的是(  )
A
【例2】
【解析】
当飞机在机场跑道滑行时,流过机翼上方的空气流速
大,流过机翼下方的空气流速小,机翼上下方所受的
压力差形成向上的升力,当飞机滑行速度大到一定值
时,机翼所受的升力超过飞机的自重,飞机就起飞了
。从题目中我们发现飞机在上升过程中,需要的升力
最大,也就需要机翼上方的凸度最明显,A选项中机翼
上方的凸度最明显,形成向上的升力最大,符合飞机
上升时的状况。故选A。
本题用到图示法和对比法。对比四幅图,看哪一种情
况机翼拱起的程度最大,则此时的升力最大,因升力
最大是飞机上升所需要的。
新知小结
1
【中考·哈尔滨】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体整体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼安装正确的是(  )
A
巩固新知
2
【中考·茂名】机翼的横截面设计成如图所示的形状,这是利用了在气体中流速越大的地方压强越______的原理,从而使机翼的上下表面产生压强差,为飞机提供升力。当该飞机水平加速飞行时,飞机受到的动力________(填“大于”“等于”或“小于”)它受到的阻力。

大于
1
知识小结
流体
归纳新知
1.
导致流体流速大的原因:(1)外力导致流体流速变快,
如用力吹气;(2)高速运动的物体带动流体流速变快,
如高速行驶的列车周围的气体流速变快;(3)同一流
体在相同的时间内,通过较大的路程处流速大;(4)
同一流体流经不同的横截面时,流过横截面小的位
置流速大,如河道狭窄处水的流速大。
2.
运用流体压强规律推测相关现象的结果时,要警惕
生活经验的影响,因为结果往往与生活经验相反,
如教材中的“吹硬币”现象。
【中考·佛山】民航客机在飞行时,机翼的上表面空气流速大,压强________,因此获得升力。直升机能悬停在空中,是因为旋转的机翼对空气施加一个向下的力,根据___________________,空气会对机翼施加一个向上的力。
2
易错小结
易错点:不能区分普通飞机和直升机的升空原理

力的作用是相互的
如图所示,取两张白纸,让其平行地自然下垂,向两纸中间用力吹气。
(1)
本实验可以观察到的现象是_________________
_______________________________。
(2)通过本实验可以得出的初步结论是___
________________________。
(3)请你联系实际,举出两个生产、生活中与此知识
有关的实例:____________________________
__________________________________。
1
两张纸相互靠拢
气体流速大的地方压强小
飞机、水翼船、推拉式喷雾器、打乒乓球时的弧圈球等(写出两个即可)
巩固新知
如图所示,这是喷雾器工作时的示意图。这与你在前面“迷你实验室”中思考的原理是否一致?当你推动活塞时,管口的空气速度______,压强______;当压强比瓶中液体上面的大气压强_____时,液体就被大气压压上去,随流动的空气而喷成雾状。
2
变大
变小

图是家用煤气灶灶头的示意图。使用煤气灶时,打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,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
3
D
解:两船并排同向行驶时,
由于两船间的水流流
速比两船外侧的大,
因此两船间的水的压
强小于两船外侧的水
的压强,这样两个船都受到一个向中间的推力,容易使两船相撞。
如图所示,两艘船并排行驶时,两船间水的流速比两船外侧的大,这会使两船靠得越来越近,甚至发生碰撞,你知道这是为什么吗?
4
5
【中考·吉林】生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同,用吸管“吸”饮料时,饮料是在__________的作用下被“吸”入口中的。用吸尘器“吸”灰尘时,灰尘是由于空气流速越大,压强越______的缘故被“吸”入吸尘器的。
大气压

6
在水面上放两只船,用水管向两船中间的水域冲水,观察到的现象是两船______________,产生这一现象的原因是两船之间的压强____________________________。
向中间靠拢
小于船外侧的压强
7
化学实验室里常用的水流抽气机
的结构如图所示。使用时让自来
水流入具有内置喷口的T形玻璃
管内。由于水流的作用,喷口A
处气流的速度将________,A处
气体的压强将________,从而使喷口A处的气体和抽气容器内的气体之间产生压力差,以达到抽气的目的。(均填“减小”“增大”或“不变”)
增大
减小
8
【中考·广州】如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速________车内空气的流速,天窗外空气的压强______车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。(均填“>”“=”或“<”)


9
中新网曾转发了一组照片,向人们展示了一只灰鹅独特的飞行技艺。如图所示就是这只灰鹅在突遇强风时,身体猛然转过180°,而头部却保持正常姿态的情形。使用这种“超级扭曲”的方式能使翅膀下方空气流速________(填“大于”或“小于”)上方空气流速,从而使灰鹅受到一个向________的作用力,能迅速降低飞行高度,使飞行更安全。
大于
大于
1.【中考·大连】某同学利用身边的物品做实验,他通过吹气改变空气流速,其中不能揭示“流体压强与流速关系”的是(  )
课后练习
【点拨】将一纸条放在嘴边,用力从纸条下方吹气,纸条被吹起,这是因为纸条受到向上的力的作用,不能揭示“流体压强与流速的关系”。
【答案】B
2.【中考·嘉兴】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________________________。
【点拨】打开阀门,由于水流量一定,a管下端管道横截面积小于b管下端管道横截面积,
a管下端水流速大于b管下端水流速,所以b管下端的压强大,
b管口喷出的水柱更高。
【答案】b;b管下端管道横截面积大,水流速小,压强大
3.【中考?贺州】如图所示,小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风,机翼模型升起,下列说法正确的是(  )
A.气流通过下表面的路程大于上表面的路程
B.气流在下表面的流速大于在上表面的流速
C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强
D.机翼模型升起的原因是机翼下
表面受到的压力大于上表面
受到的压力
【点拨】如图所示,机翼模型上凸下平,当用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风时,在相等的时间内,机翼上方空气流过的路程大,速度大,压强小;机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力,从而产生了向上的升力,所以机翼模型升起。
【答案】D
4.中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用。泰山站的悬空形状接近于下列图(  )
【点拨】A中结构,当风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度小,压强大;屋顶受到的向下的压力大于屋底向上的压力,使整体更加稳定。
【答案】A
5.随着人们生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭。某款扫地机器人工作时是通过电机转动使内部气流速度变________,压强变________
,使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。


6.【中考·湖州】下列情景都与气压有关,其中有一种情景与其他三种的原理有所不同,这种情景是(  )
A.刮大风时会有房屋顶部被大风掀起的情况
B.打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时,窗帘会飘出窗外
C.等候列车的乘客应站在安全线以外,否则会被“吸”向列车
D.将吸盘按在光洁的瓷砖表面,放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上
D
7.【中考·温州】兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是(  )
A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力
B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同
D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
【点拨】由图中实验装置可知,将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,由于竖管口越来越粗,所以最上端的空气流速大、水平玻璃管左端开口处压强小,最下端的空气流速小、水平玻璃管左端开口处压强大。乒乓球在右侧大气压的作用下会向左运动,所以会产生三个乒乓球向左运动的位置不同的现象。
【答案】C
8.如图所示的是一个蓄水箱示意图,箱内装满水,M、
N是管内同一水平线上的两点,K是阀门,K关闭时M、
N两点的压强分别是pM、pN,K打开流出水时,M、
N两点的压强分别是pM′、pN′,则(  )
A.pM<pN
B.pM>pN
C.pM′=pN′
D.pM′>pN′
【点拨】当K关闭时,M、
N所处的深度相同,
M、
N两点的压强大小关系是pM=pN;K打开流出水时,相同质量的水流过时,M处的流速小于
N处的流速,所以pM′>pN′。
【答案】D
9.【中考·龙岩】如图是家用煤气灶灶头的示意图,使用煤气灶时,打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是进口处煤气流速________,压强比大气压强________。


10.【中考·东营】校园里时常出现“小旋风”,当“小旋风”经过时,旋涡中心气流的速度________(填“大”或“小”),旋涡内部气体压强________,容易把地面上的纸屑“吸”向空中。


11.【中考·广东】如图1所示的是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方的气流速度________(填“大于”“等于”或“小于”)a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中____(填“a”或“b”)管水面升高,如果升高的液面比原来高了2
cm,则此时U形管底部d处左、右两侧液体压强差为________
Pa。(g取10
N/Kg)
【点拨】如果在右端c处往装置里急吹气,b管上方的横截面积大于a管上方的横截面积,导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,在b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高,如果升高的液面比原来高了2
cm,则下降的液面比原来低了2
cm,此时U形管两端液面的高度差为4
cm,则此时U形管底部d处左、右两侧液体压强差:p=ρgh=1×103
Kg/m3×10
N/Kg×0.04
m=400
Pa。
【答案】小于;a;400
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内、外气压相等,细管A内、外液面________,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压________(填“大于”“等于”或“小于”)细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出,如果此时喷雾器停止工作,细管A中的液体将____________。
【点拨】当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出;如果喷雾器停止工作,A管内、外液面上方气压相等,细管A与烧杯构成连通器,液面下降到与细管A外液面相平。
【答案】相平;小于;下降到与细管A外液面相平
12.【中考·温州】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?为了研究这一问题,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。
③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________________________________
_________________________________________________
_____________________。
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)小明若要进一步研究“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:__________________________。
改变电风扇的挡位来改变风速大小
θ1>θ2
再见
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