内容正文:
9.4 流体压强
与流速的关系
人教新课标版
八年级下册
【课程标准】
课程内容要求 学生必做实验
2011 版 了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。
例:了解飞机的升力是怎样产生的。 无
2022 版 了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
例:了解铁路站台上设置安全线的必要性。 无
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【学习目标】
1. 通过实验探究,初步了解流体压强与流速的关系;(重点)
2. 会简单解释飞机升力产生的原因。(重点)
【新课导入】
液体和气体都具有流动性,统称为流体。
流体流动时产生的压强称为流体压强。
一、流体压强与流速的关系
如图,在离桌边 20~30cm 的地方放一枚铝质硬币,在硬币前
10cm 左右放置一个高度约 2cm 的木块,在硬币后放置一本与
硬币厚度相当的笔记本。请在硬币上方沿着与桌面平行的方向
用力吹一口气,硬币就可能跳过木块。
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
实验中的硬币,上面只有空气与它接触。
吹气时硬币向上“跳”,说明它上面空气向下的压力较小。
硬币上下两面的面积相同,
因此一定是下面空气向上的压强比较大。
由于吹气,硬币上面的流速变大了。
由此我们猜想:是不是气体的压强跟气体的流速有关系?
想想做做
一、流体压强与流速的关系
一只漏斗和一个乒乓球,怎么可以让乒乓球在漏斗口不掉下来?(可以有几种方法?)
方法 1 :把乒乓球堵严下端口,然后用力把直管内的空气吸走。
实验一
球是被大气压压在漏斗口的
球是静止不动的
吸 气
一、流体压强与流速的关系
一只漏斗和一个乒乓球,怎么可以让乒乓球在漏斗口不掉下来?(可以有几种方法?)
方法 2 :把乒乓球放在下端口附近,不堵住漏斗口,用力向下吹气。
实验一
乒乓球会掉下来吗?
吹 气
漏斗
现象:乒乓球会旋转,悬浮在空中。
问题:什么力支持住乒乓球?
一、流体压强与流速的关系
对着两张平行拿着的纸吹气,你会发现什么现象?为什么?
实验二
现象:两张纸吸到了一起。
问题:为什么吹气时,两张纸没被吹开,
反而吸到了一起?
一、流体压强与流速的关系
探究流体压强与流速关系
实验三
A
B
C
D
一、流体压强与流速的关系
探究流体压强与流速关系
实验三
记录实验现象
液体流速 上方液柱 分析流体压强
粗管 小 较高
细管 大 较低
较大
较小
每秒流经管子不同截面
的液体体积相等。
υ大
υ小
υ小
p大
p大
p小
分析实验现象
横截面积大的位置流速小,横截面积小的位置流速大。
在液体中,流速越大的位置压强越小。
实验结论:
解释实验现象
流体(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。
分析:
硬币与桌面间总有一定的缝隙,硬币的下方和上方
都有空气。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,压强小,下方气体
的流速小,压强大,产生向上的压力差。
是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
解释实验现象
是什么力支持住乒乓球?
吹 气
球上方气体流速快,气压小。
球下方气体流速慢,气压大。
为什么吹气时,两张纸没被吹开,
反而吸到了一起?
分析:
吹气时,纸条内侧空气流动快,
压强变小,纸条外侧空气流动慢,
压强大,两纸条被吸到了一起。
二、飞机的升力
几十吨重的飞机为什么能够腾空而起?你观察过飞机的机翼吗?
它的横截面是什么形状的?
二、飞机的升力
动手做一个飞机机翼模型
动手做做
把纸按图甲的尺寸剪下,折成图乙的形状,并用小段胶带固定,
这就是飞机机翼的模型。MN 是固定在“机翼”前端的细线。
把细线拉平绷紧,用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力沿水平方向吹气,
可以看到“机翼”在气流的作用下向上翘起。这是什么原因?
甲 乙
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二、飞机的升力
机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。
机翼的形状:底平上凸。在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长,
空气流速比下方大,气流在机翼上表面产生的压强小于在下表面的压强。
机翼上下表面的压强差使飞机产生了向上的升力。
【说说议议】 聪明的动物世界——灰雁
生活在欧洲的灰雁,如果天气情况很恶劣时,空气流动很大,
且非常不稳定,它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。
请同学们帮它想想办法,它怎样才能迅速的降低高度呢?