9.4 神奇的升力-【教材解读】2024春八年级下册物理（沪粤版)

９．４　神奇的升力 知识点一　流体的压强与流速的关系　【重点】 流体 水、空气等都具有流动性,统称为流体. 现象探究:流体压强与流速的关系 图例 现象 分析 水平的两支筷子中间 放上两只乒乓球,通 过空心塑料管向两球 间用力吹气,会发现 两只乒乓球相互靠近 乒 乓 球 向 中 间 靠 拢 说 明 两 球 外 侧 的 压 强 大 于 两 球 内 侧 的 压强 将一纸条放在嘴边, 用力从纸条上方沿水 平方向吹气,纸条就 飘起来 纸 条 飘 起 来 说 明 纸 条 上 方 的 压强小,纸条下 方的压强大 没有吹气时,纸自由 下垂,当向中间用力 吹 气 时,纸 向 中 间 靠拢 纸 向 中 间 靠 拢 说 明 纸 中 间 的 压强小,纸外侧 的压强大 两船并行若靠得太近 易发生碰撞 两 船 中 间 水 流 速 大,压 强 小, 被 两 边 的 水 往 中间压 探究归纳:在气体和液体中,流速大的地方压强小, 流速小的地方压强大. 【拓展】 如何判断流速的大小 (１)自然流动———如流动的空气(风)、流动的水,一般 是在较宽阔的地方流速小,较狭窄的地方流速大; 犬鼠的“空调洞穴” 犬鼠洞穴出口一端较平,另 一端凸起.空气流经 凸 起 时流速大,压强小,洞内的 空气就会从凸起的一端涌 出,而外界空气则由另一端 进入洞穴,实现空气流通. 马路上,汽车快速驶过后, 落叶 等 轻 小 物 体 都 被 “吸 引”到马路中间.这是因为 汽车经过的地方空气流速 大,压强小,两侧的压强大, 所以落叶等轻小物体被“吸 引”过去. ７０２ 龙卷风中心空气流速极大, 压强很小,所以能把周围物 体“吸”进去. (１)旋转球、弧线球 球在前进的同时,按逆时针 旋转,球右侧空气流速小, 压 强 大;球 左 侧 空 气 流 速 大,压强小,产生向左的压 强差,使球偏离直线,向左 运动,形成弧线球. (２)热水器 打开自来水阀门后,冷水在 管内流动.因为管内流速 大的地方压强小,大气压把 热水压入热水管,这样冷水 和热水在混合阀处混合后 变为温水流出. 　(２)运动的物体引起的空气或液体流动———运动物体 周围流速大,其余地方流速小; (３)对于固体周围的液体,固体凸出部分周围液体的流 速大. 利用流体压强与流速的关系解释相关现象的方法 例如,窗外有风平行于窗子吹过时,窗帘会飘向窗外. 具体分析: (１)由题意可知,窗外空气的流速大,屋内的空气流 速小; (２)根据流体压强与流速的关系可知,窗外空气的压 强小,屋内空气的压强大,因此窗内外空气所产生的 压强差方向向外,即窗帘所受压力差的方向向外; (３)窗帘在向外的压力差的作用下向窗外运动,即飘 向窗外. 【例１】如图所示的实验中,不能说明“流速大小对流体压 强有影响”的是 (　　) 　　　 　　　　　 A．吹气时纸条向上飘　　B．用吸管从瓶中吸饮料 　　　 　　 　 C．吹气时纸片向下凹陷　D．吹气时A 管中水面上升 解析:从纸条上方吹气,纸条上方的空气流速大,压强 小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到向上的 力,所以纸条就飘起来,A 不符合题意;用吸管吸饮料 是利用了大气压的作用,不能说明流体压强与流速的 关系,B符合题意;在纸片下方吹气时,纸片下方的空 气流速加快,下方的压强小于上方的压强,纸片向下凹 ８０２ 　陷,C不符合题意;当向B 管中吹气时,A 管上方的 气压减小,在大气压的作用下,A 管中水面上升,D不 符合题意. 答案:B 知识点二　 升力是怎样产生的　【难点】 实验探究:飞机的升力 【进行实验】 如图所示,将一机翼模型固定在一根铁丝上,在铁丝 的上、下端各挂一个弹簧测力计A、B(开始时A、B 示数均不为零),接通电风扇对着机翼吹风,可以观察 到弹簧测力计A 的示数减小,B 的示数增大. 【现象分析】 机翼模型的横截面形状通常都是上凸下平的(如图中 所示),电风扇迎面吹来的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,因而空气流动的 速度较大,它对机翼向下的压强较小;下方气流通过 的路程较短,因而空气流动速度较小,它对机翼向上 的压强较大,因此在机翼的上、下表面产生了向上的 压力差,因此弹簧测力计A 的示数减小,B 的示数 增大. 【探究结论】 机翼的形状决定了机翼上、下方空气的流速不同,使 机翼上、下表面产生压强差,这一压强差使飞机获得 向上的升力. 升力的应用 鸟儿在天空飞翔,水翼船在水面飞驰,都是利用了流 体压强和流速的关系. 【例２】几十吨重的飞机能够腾空而起,秘密在于机翼. 飞机加速起飞过程中,下列说法正确的是 (　　) (３)安全线外候车 乘坐火车需在安全线以外 候车,这是因为在火车驶过 时,安全线以内的空气流速 很大,压