第10讲 流体压强与流速关系【寒假自学课】2022年八年级物理寒假精品课（人教版）

第10讲 流体压强与流速关系（原卷版） 【学习目标】 1.知道什么是流体； 2.理解流体的压强与流速的关系； 3.利用流体压强与流速关系解释生活中的现象； 4.了解飞机的升力是怎样产生。 【基础知识】 一、流体压强与流速关系 1.流体 物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。 2.实验探究：流体压强与流速的关系 提出问题 当流体流动时，流体压强的大小跟流体不流动时有什么不同？ 猜想与假设 流体压强与流速可能无关，也可能流速越大压强越小，还可能流速越大压强越大 进行实验 在硬币上方沿水平方向吹气，硬币会向上跳起，并随着气流向前运动，飞跃障碍物 在两张纸之间向下吹气，观察到两张纸向中间靠拢 纸条一端贴近下嘴唇，用力向前方吹气，观察到纸条飘起 在水平放置的两根筷子之间放上两个乒乓球，通过塑料管像两球中间吹气，观察到乒乓球向中间靠拢 将两只小纸船放入水盆中，用针管向两船之间冲水，观察到两只小船向中间靠拢 在倒置的漏斗里放一个乒乓球，并用手指托住，然后从漏管用力向下吹气，将手指移开，发现乒乓球掉不下来 实验结论 在气体和液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大 3.生活中跟流体压强与流速关系相关的现象 事例 图解 分析 “香蕉球” 足球在飞行时快速旋转，旋转带动球面附近的空气一起流动，在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧，形成相对低压区，另一侧形成相对高压区，足球在两侧压力差的作用下发生偏转，沿弧线前进 气流喷壶 水平管中的空气流速大，导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出 站台安全线 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车 风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流速很慢，压强较大，窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外 ★方法技巧 判断流体流速大小的技巧 自然流体，如流动的空气（风）、流动的水，一般是在较宽阔的地方流速小，在较窄的地方流速大；运动的物体引起空气和液体流动时，运动物体周围的流体流速大，其余地方的流体流速小。 二、飞机的升力 1.飞机机翼的形状 如图所示，可以看到机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。 2.升力产生的原因 飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上、下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。 机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2，因为机翼上、下表面存在压强差，这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力（F=F2-F1）。 【考点剖析】 考点一：流体压强现象 【答题技巧】 明确“因果”，辨别现象 流体流动时，不同的区域流速不同，压强大小不同，流速大的区域压强小，不同的区域之间就会出现压强差。有压强差时，物体的形状或运动状态就会发生改变。这时，流体流动是“因”，压强差是：“果”。根据这个“因”和“果”辨别是不是流体压强跟流速的关系导致的现象。 【例1】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，所以很多汽车上会安装“气流偏导器”，它的上表面平直，底部迎风的方向成弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较______，压强较______，增大了汽车对地面的压力，从而增大了汽车与地面之间的______。 考点二：流体压强与流速关系 【答题技巧】 利用流体压强与流速的关系解题时，先弄清哪个位置的流体流速大，哪个位置的流体流速小，再找出各处压强的大小的关系，进而分析物体受力情况和可能发生的现象。 【例2】我国要求乘客候车时必须站在站台安全线之外，这是因为列车进站时车体附近（ ）。 A．空气流速大，压强小 B．空气流速大，压强大 C．空气流速小，压强小 D．人太多了，为防止拥挤 考点三：飞机的升力 【答题技巧】 明确产生了升力是解答此题的关键，要注意升力的方向是指向弯曲程度较大的那一面。 【例3】在下列几种航空器中，主要利用压强和流速的关系获得升力的是（ ）。 A．观光热气球 B．民航客机 C．武装直升机 D．运载火箭 考点四：流体压强与流速关系在生活中的应用 【答题技巧】 分析流体压强现象的步骤： 分析流体压强现象一般步骤：（1）确定流速大的地方在哪里；（2）根据压强大小确