八年级物理全册第八章第四节流体压强与流速的关系课件新版沪科版.ppt

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1、第四节流体压强与流速的关系体验体验 流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系 活动活动1:1:实验实验:如图如图,让两张纸自由下垂。在吹气前让两张纸自由下垂。在吹气前,两张纸互相两张纸互相平行平行,保持一定距离保持一定距离;然后然后,在两张纸的中间向下吹气在两张纸的中间向下吹气,观察两观察两张纸的运动情况。张纸的运动情况。活动活动2:2:如图用手拿一张纸条如图用手拿一张纸条,让纸条自然垂下让纸条自然垂下,然后向纸条的然后向纸条的上方吹气上方吹气,观察纸条的运动。观察纸条的运动。(1)(1)在活在活动动1 1中中,向向纸纸中中间间吹气使两吹气使两张纸张纸之之间间的空气流速的空气流速(选选填填“大

2、于大于”或或“小于小于”)两两张纸张纸外的空气外的空气流速流速,两两张纸张纸将将(选选填填“靠靠拢拢”或或“分开分开”)。(2)(2)在活在活动动2 2中中,纸纸条上方的空气流速条上方的空气流速(选选填填“大于大于”或或“小于小于”)纸纸条下方的空气流速条下方的空气流速,纸纸条将向条将向(选选填填“上上”或或“下下”)运运动动。提示提示:(1)(1)大于靠拢大于靠拢(2)(2)大于上大于上1.1.什么是流体什么是流体?2.2.流体压强与流速有什么关系流体压强与流速有什么关系?3.3.流体压强与流速的关系在生活中有哪些应用流体压强与流速的关系在生活中有哪些应用?探究探究 1 1 流体流体压压强强

3、与流速的关系与流速的关系结结合合“体体验验”和下面的小和下面的小实验实验,思考以下思考以下问题问题:1.1.气体气体压压强强与流速的关系与流速的关系:实验实验:如图如图,向两乒乓球间吹气向两乒乓球间吹气,观察现象。观察现象。(1)(1)现象现象:两个乒乓球两个乒乓球。(2)(2)实验结论实验结论:气体压强与流速的关系气体压强与流速的关系是是。提示提示:两个乒乓球中间的空气在吹气时流速变大两个乒乓球中间的空气在吹气时流速变大,两个乒乓球靠两个乒乓球靠拢拢,说明两个乒乓球之间的压力小于两个乒乓球外侧的压力。说明两个乒乓球之间的压力小于两个乒乓球外侧的压力。参考答案参考答案:(1)(1)靠拢靠拢(2

4、)(2)气体在流速大的地方压强较小气体在流速大的地方压强较小,在流速在流速小的地方压强较大小的地方压强较大2.2.液体压强与流速的关系液体压强与流速的关系:实验实验:如图如图,向两只小纸船间注水向两只小纸船间注水,观察现象。观察现象。(1)(1)现象现象:两只小纸船两只小纸船_。(2)(2)实验结论实验结论:液体压强与流速的关液体压强与流速的关系系:_:_。提示提示:往两只小纸船中间注水时往两只小纸船中间注水时,两只小纸船中间水的流速变大两只小纸船中间水的流速变大,两只小纸船相互靠拢。说明两只小纸船之间的压力小于两只小两只小纸船相互靠拢。说明两只小纸船之间的压力小于两只小纸船外侧的压力。纸船外

5、侧的压力。参考答案参考答案:(1)(1)靠拢靠拢(2)(2)液体在流速大的地方压强较小液体在流速大的地方压强较小,在流速在流速小的地方压强较大小的地方压强较大3.3.气体和液体气体和液体统统称称为为。流体。流体压压强强与流速的关系与流速的关系:。参考答案参考答案:流体流体在流速大的地方压强小流体流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压流速小的地方压强大强大4.4.小实验小实验:自制简易喷雾器自制简易喷雾器如图如图,向水平管中吹气向水平管中吹气,观察到烧杯中的水会成雾状喷射。解释观察到烧杯中的水会成雾状喷射。解释为什么下面的水会被吸上来为什么下面的水会被吸上来?参考答案参考答案:吹气使竖管上端气

6、流变大。根据流体流速与压强的吹气使竖管上端气流变大。根据流体流速与压强的关系关系,流速大的地方压强小流速大的地方压强小,而外界加在液体表面的大气压并没而外界加在液体表面的大气压并没有变化有变化,所以液体就被所以液体就被“压压”上来了。上来了。探究探究 2 2 升力的升力的产产生生注意注意观观察察飞飞机机翼上下表面形状的不同以及分析机机翼上下表面形状的不同以及分析飞飞机机飞飞行行时时机机翼上下表面空气流速的关系翼上下表面空气流速的关系,思考以下思考以下问题问题:1.1.飞飞机机翼的形状有何特点机机翼的形状有何特点?飞飞机机飞飞行行时时机翼上、下空气流速机翼上、下空气流速是否相同是否相同?提示提示

7、:机翼上方是弯曲的机翼上方是弯曲的,机翼下方大致是平的。由于上方的空机翼下方大致是平的。由于上方的空气要比下方空气行走的距离长气要比下方空气行走的距离长,机翼上方的空气流动速度比下机翼上方的空气流动速度比下方要快。方要快。参考答案参考答案:上方弯曲上方弯曲,下方大致是平的上方的空气流动速度比下方大致是平的上方的空气流动速度比下方要快下方要快2.2.结合机翼的形状结合机翼的形状,分析机翼的升力是怎样产生的分析机翼的升力是怎样产生的?提示提示:由于上方的空气要比下方空气行走的距离长由于上方的空气要比下方空气行走的距离长,机翼上方的机翼上方的空气流动速度比下方要快空气流动速度比下方要快,压强变小压强

8、变小;机翼下方的空气流动速度机翼下方的空气流动速度较慢较慢,压强较大压强较大,致使机翼上面比下面气流速度快。结果上面气致使机翼上面比下面气流速度快。结果上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小,这一压强差就是这一压强差就是使飞机获得竖直向上的升力的原因。使飞机获得竖直向上的升力的原因。参考答案参考答案:上方的流体速度大于下方的流体速度上方的流体速度大于下方的流体速度,则上方的压强则上方的压强小于下方的压强小于下方的压强,故产生向上的升力。故产生向上的升力。一、流体与压强一、流体与压强1.1.流体流体:_:_和和_的统称。的统称。2.2.关系关系:气体流

9、速气体流速_的地方压强的地方压强_,_,流速流速_的地方压强的地方压强_。液体流速液体流速_的地方压强的地方压强_,_,流速流速_的地方压强的地方压强_。二、升力的产生二、升力的产生1.1.机翼的形状机翼的形状:上上_下下_。2.2.产生升力的原因产生升力的原因:上下表面气体上下表面气体_,_,上表面流速大上表面流速大压强小压强小,下表面流速小压强大下表面流速小压强大,产生的产生的_产生了升力。产生了升力。液体液体气体气体大大小小小小大大大大小小小小大大凸凸平平流速不同流速不同压力差压力差【拓展延伸拓展延伸】飞机的飞行原理飞机的飞行原理飞机在空气中飞行时飞机在空气中飞行时,是靠机翼产生升力使飞

10、机离陆升空的。是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。机翼升力是怎样产生的呢机翼升力是怎样产生的呢?这首先得从气流的基本原理谈起。空气流过一根粗细不等的这首先得从气流的基本原理谈起。空气流过一根粗细不等的管子时管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密在空气密度不变的情况下度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时,必须加必须加速流动速流动,才能保证流量相同。实践证明才能保证流量相同。实践证明,流速快的地方压力小流

11、速快的地方压力小,流速慢的地方压力大。飞机在向前运动时流速慢的地方压力大。飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘空气流到机翼前缘,分为上下两股分为上下两股,流过机翼上表面的流线流过机翼上表面的流线,受到凸起的影响受到凸起的影响,使流使流线收敛变密线收敛变密,流管流管(把两条临近的流线看成管子的管壁把两条临近的流线看成管子的管壁)变细变细;而而流过下表面的流线的凸起程度明显小于上表面流过下表面的流线的凸起程度明显小于上表面,所以所以,相对于上相对于上表面来说流线较疏松表面来说流线较疏松,流管较粗。由于机翼上表面流管较粗。由于机翼上表面,流速加快流速加快,压力较小压力较小,而下表面流速慢而下表面流速慢

12、,压力较大。这样在机翼上、下表面压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力。机翼的升力。考点考点 流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系【典例】【典例】(2013(2013邵阳中考邵阳中考)如图如图,一名钓鱼爱好者在太阳伞下一名钓鱼爱好者在太阳伞下钓鱼。如果此时一阵大风水平吹来钓鱼。如果此时一阵大风水平吹来,则伞上表面受到的气体压则伞上表面受到的气体压强将强将(选填选填“大于大于”“”“等于等于”或或“小于小于”)下表下表面受到的气体压强面受到的气体压强,伞面可能会变形损坏。伞面可能会变

13、形损坏。【思路导引思路导引】解题思路如下解题思路如下:【精讲精析精讲精析】本题考查流体压强与流速的关系。在相同时间内本题考查流体压强与流速的关系。在相同时间内,空气经过上方的路程长空气经过上方的路程长,速度大速度大;经过下方的路程短经过下方的路程短,速度小速度小,上上方空气流速越大方空气流速越大,压强越小压强越小;下方空气流速越小下方空气流速越小,压强越大压强越大,所以所以伞下方的气压大于伞上表面的气压伞下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起来。所以伞会被向上吸起来。因此会变形损坏。因此会变形损坏。答案答案:小于小于【方法归纳方法归纳】流体压强与流速关系的解题规律流体压强与流速关系的

14、解题规律(1)(1)依据依据:流体压强与流速关系流体压强与流速关系,即流速小的地方压强较大即流速小的地方压强较大,流速流速大的地方压强较小。大的地方压强较小。(2)(2)关键关键:正确判断出物体不同方位流体流速的大小。正确判断出物体不同方位流体流速的大小。1.1.将纸带弯折将纸带弯折,使两端对齐使两端对齐,卷成卷成U U形形,中间插一吸管中间插一吸管,用拇指和用拇指和食指将吸管和纸带夹住食指将吸管和纸带夹住,然后向吸管内持续吹气然后向吸管内持续吹气,如图所示如图所示,纸纸带的上下部分将带的上下部分将()A.A.相互靠近相互靠近B.B.相互远离相互远离C.C.先相互远离先相互远离,后相互靠近后相

15、互靠近D.D.既不相互靠近既不相互靠近,又不相互远离又不相互远离【解析解析】选选A A。本题考查流体压强与流速关系的探究实验。如。本题考查流体压强与流速关系的探究实验。如题图题图,卷成卷成U U形形,中间插一吸管中间插一吸管,用拇指和食指将吸管和纸带夹住用拇指和食指将吸管和纸带夹住,没有吹气时没有吹气时,纸带的上下受到相同的大气压的作用纸带的上下受到相同的大气压的作用,纸呈纸呈U U形形,向向吸管内持续吹气吸管内持续吹气,U,U形内空气流速大形内空气流速大,压强小压强小,上下的大气压把上下的大气压把U U形压瘪形压瘪,所以纸带上下部分相互靠近。所以纸带上下部分相互靠近。2.2.树树叶落在叶落在

16、马马路上路上,当一当一辆辆高速行高速行驶驶的汽的汽车驶过车驶过路面路面时时,树树叶叶将将()A.A.从路中从路中间飞间飞向路向路边边B.B.只向上只向上扬扬C.C.从路旁被吸向汽从路旁被吸向汽车车 D.D.不受影响不受影响【解析解析】选选C C。本题考查流体流速与压强关系的应用。流速大。本题考查流体流速与压强关系的应用。流速大的地方压强小的地方压强小,当汽车高速行驶时当汽车高速行驶时,汽车周围的空气也高速运动汽车周围的空气也高速运动起来起来,导致汽车周围压强减小导致汽车周围压强减小,马路上的树叶在大气压的作用下马路上的树叶在大气压的作用下,从路旁被吸向汽车。从路旁被吸向汽车。3.(20133.

17、(2013广广东东中考中考)如如图图所示所示,以下四个关于以下四个关于“气体气体压压强强与流速与流速的关系的关系”的的现现象中象中,压压强强p p1 1、p p2 2大小关系正确的是大小关系正确的是()【解析解析】选选A A。本题考查流体压强。流体压强的特点是流速大。本题考查流体压强。流体压强的特点是流速大的地方压强小。的地方压强小。A A中下方气体流速大于上方气体的流速中下方气体流速大于上方气体的流速,所以所以p p1 1pp2 2,A,A正确正确;B;B、C C中中p p1 1=p=p2 2,B,B、C C都错都错;D;D中上方管中气体流速大中上方管中气体流速大,故故p p1 1pp2 2

18、,D,D错。错。4.(20134.(2013自自贡贡中考中考)如如图图所示所示,A,A、B B是两个上端开口的容器是两个上端开口的容器,它它们们构成的是一个构成的是一个;当用一个管子沿当用一个管子沿B B容器口吹气容器口吹气时时,A,A容器中容器中的液面会的液面会(选选填填“上升上升”“”“下降下降”或或“不不变变”)。【解析解析】本题考查连通器和压强与流速的关系。上端开口下端本题考查连通器和压强与流速的关系。上端开口下端连通的容器叫连通器。在气体和液体中连通的容器叫连通器。在气体和液体中,流速越大的地方压强流速越大的地方压强越小越小,所以沿所以沿B B容器口吹气时容器口吹气时,B,B口气压减

19、小口气压减小,当当B B口气压减小时口气压减小时,A,A容器液面下降。容器液面下降。答案答案:连通器下降连通器下降5.5.如图所示如图所示,机翼上方的形状为曲线机翼上方的形状为曲线,下方形状近似于直线下方形状近似于直线,则则在相同时间内在相同时间内,机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程路程,因而因而,机翼上方空气流速比下方流速机翼上方空气流速比下方流速,机翼上方受到大气的压强比机翼下方受到大气的压强机翼上方受到大气的压强比机翼下方受到大气的压强,形成的压强差使飞机获得竖直向形成的压强差使飞机获得竖直向的升力。的升力。【解析解析】本题考查飞机升力。

20、由于机翼上下表面形状的不同本题考查飞机升力。由于机翼上下表面形状的不同,则空气流过上下表面的路程不同则空气流过上下表面的路程不同,进而导致上下表面的空气流进而导致上下表面的空气流速不同速不同,根据流体流速与压强的关系根据流体流速与压强的关系,上表面流速大压强小上表面流速大压强小,下下表面流速小压强大。表面流速小压强大。答案答案:大大小上大大小上 找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里如图如图,向两张纸中间吹气向两张纸中间吹气,两张纸会怎样两张纸会怎样?【学生自答学生自答】两张纸将分开。向两张纸中间吹气由于气流的冲击会使两张纸两张纸将分开。向两张纸中间吹气由于气流的冲击会使两张纸抖动并向两侧分离。抖动并向两侧分离。【教师点评教师点评】错误之处错误之处:仅凭借生活经验想当然地进行判断仅凭借生活经验想当然地进行判断,忽略了物理规律忽略了物理规律与生活的联系。与生活的联系。【标准答案标准答案】两张纸将向中间靠拢。因为向两张纸中间吹气会使两张纸中间两张纸将向中间靠拢。因为向两张纸中间吹气会使两张纸中间的气流速度大于外面的气流速度的气流速度大于外面的气流速度,根据流体压强与流速的关系根据流体压强与流速的关系,则两张纸中间的压强变小则两张纸中间的压强变小,小于两张纸外侧的压强小于两张纸外侧的压强,因此两张纸因此两张纸将向中间靠拢。将向中间靠拢。