9.4流体压强与流速的关系 课件-2023-2024学年人教版物理八年级下册

9.4流体压强与流速的关系 -1- 考点一 流体压强与流速的关系 1. 流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体,如空气、水等。 2. 流体特点:没有一定的形状,且容易流动。 3. 实验探究:流体压强与流速的关系 [考点解读] 实验探究 现象 分析 在两支筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气 两个乒乓球向中间滚动 乒乓球向中间靠拢,说明外侧气体的压强大,内侧气体的压强小 在水面上放两只小纸船,用水管向两船之间的水域冲水 小纸船向中间靠拢,几乎靠在一起 小纸船向中间靠拢,说明外侧液体的压强大,内侧液体的压强小 让两张纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气 纸向中间靠拢 纸向中间靠拢,说明纸外侧气体 的压强大,内侧气体的压强小 探究归纳: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。 4. 生活中跟流体压强相关的现象 (1)窗外有风吹过,窗帘向窗外飘; (2)汽车开过后,路面上方尘土飞扬; (3)踢足球时的“香蕉球”; (4)打乒乓球时发出的“旋转球”。 第 4 节 流体压强与流速的关系 -2- 第 4 节 流体压强与流速的关系 -3- 例 1 在一次晚会上,淼淼同学演示了如图所示的实验,排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,用小管向球斜上方吹气,乒乓球将 ( ) A. 仍静止 B. 运动到左碗 C. 运动到右碗 D. 无法确定 典题精析 第 4 节 流体压强与流速的关系 -4- 解析:当用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,产生一个向上的压力差,所以乒乓球会上升; 而越靠近小管,气体流速越大,压强 越小,故最后乒乓球会运动到右侧碗内。 答案:C 易错:B 错因:误认为用小管向乒乓球斜上方吹气时,上方气体流速大,压强小,乒乓球上升,最后,乒乓球在气流的作用下运动到左碗。 满分备考:解答与流体压强、流速相关的问题时,要明确流速快、流速慢的地方,然后再根据流速大的地方压强小的原理判断对应的现象。 第 4 节 流体压强与流速的关系 -5- 考点二 飞机的升力 1. 产生原因:飞机的升力是因为流过机翼上、 下表面的气流流速不同,使空气对机翼上、下表面的压强不同而产生的。 飞机机翼的形状决定了飞机受到升力。 如图所示: 正在飞行的飞机,迎面吹来的风被机翼分为上、下两部分,由于机翼横截面不对称,在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程长,流速快,压强小,下方气流通过的路程短,流速慢,相对上方的压强就大,上、下表面的压强差就产生了升力。 2. 升力的方向:竖直向上。 第 4 节 流体压强与流速的关系 -6- 例 2 如图所示的甲、乙两图,图 _ 中的模型由于上、 下表面气体流速不同, 产生压强差,形成对模型向下的压力;假如你是一位设计师, 制造飞机机翼应设计成图 _ 中的模型形状。 解析:如图甲,在相同时间内,气体经过模型的 下方的路程比经过上方的路程短,则下方的空气流速小,压强大,模型在压力差作用下,产生向上的升力;如图乙,在相同时间内,气体经过模型的下方的路程比经过上方的路程长,则下方的空气流速大,压强小,模型在压力差作用下,产生向下的压力。因此飞机能在空中飞行,依靠空气的升力,机翼的形状应选择甲。 答案:乙 甲 典题精析 教材图片 图片解读 (人教八年级下P44) 命题考点:流体压强与流速的关系 让两张纸自然下垂,在两张纸的中间向下吹气,两张纸向中间靠拢,说明两纸内侧受到气体的压强变①_。 第 4 节 流体压强与流速的关系 -7- [教材图片全解] (人教八年级下P45) 命题考点:飞机的升力 迎面吹来的风分别流经上、 下两个表面,上表面气流通过的距离②_、 流速 ③_,下表面气流通过的距离④_、流速 ⑤_,这样,机翼受到的向上的压强⑥_(选填“大于”或“小于”)向下的压强,形成压强差,因而有压力差,即升力。 第 4 节 流体压强与流速的关系 -8- 续表 第 4 节 流体压强与流速的关系 -9- 答案: 教材图片全解: ①小 ②长 ③大 ④短 ⑤小 ⑥大于 第 4 节 流体压强与流速的关系 -10- 易错点 流体流速的大小判断错误 [易错分析] 例 (烟台中考)如图所示,小红手撑雨伞走在路上,一阵大风吹来,伞面被“吸”,将发生严重变形。 下列判断推理及其解释,正确的是 ( ) A. 伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速小于下方 B. 伞面被向下“吸”,伞上方的空气流速大于下方 C. 伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速大于下方 D. 伞面被向上“吸”,伞上方的空气流速小于下方 第 4 节 流体压强与流速的关系 -11- 解析:由图知,相同时间内,空气通过伞上方的路程大于通过伞下方的路程,所以伞上方的空气流速大于下方。根据流体的流速越大、压强越小可知, 伞下方的压强大于上方的压强,伞在向上压力差的作用下被吸向上方。 答案:C 易错:A 错因:误以为伞下方空气流动阻力小,流速大。 易错警示:在应用流体压强与流速的关系解释有关现象时,关键是正确判断流速的大小。 常见情境及判断方法主要有以下三种:流体在相同时间内通过的路程越长,流体的流速越大;在单位时间内通过管道横截面的流体的体积相同时,管道的横截面积越小,流体的流速越大;水平面上高速运动的物体(如高速运动的列车)周围,离物体越近,流体的流速越大。 第 4 节 流体压强与流速的关系 -12- 题型 利用流体压强与流速的关系解释生活现象 [题型探究] 例 (湖州中考)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 第 4 节 流体压强与流速的关系 -13- 解析:风刮过屋顶,屋顶上方的空气流动速度大,压强小,屋内空气流动速度小,压强大,屋顶受 到的向上的压力大于向下的压力,产生一个向上的 压力差,把屋顶掀开,其原理是流体压强和流速的 关系;刮大风时,风沿着外墙吹过,窗帘外侧空气流速大,压强小,内侧空气流速慢,压强大,窗帘受到 向外的压力大于向内的压力,把窗帘压向窗户外面, 其原理是流体压强和流速的关系;当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢、压强大,而内侧空气流速快、压强小,会产生一个向内侧的压力差,故乘客被“吸”向列车,其原理是流体压强和流速的关系; 将吸盘按在光洁的瓷砖表面,放手后吸盘会被“吸” 在瓷砖上,利用的是大气压强。 综上可知,与其他三种的原理不同的是 D。 第 4 节 流体压强与流速的关系 -14- 答案:D 题型解法:首先确定物体上、下(或左、右)表面流体的流速大小,然后根据流体压强与流速的关系,确定压强大小关系,得出压力大小及压力差的方向,最后根据压力差作用分析产生的各种现象。 1. 流体压强与流速的关系 (1)流体:物理学中把具有流动性的 _ 和 _ 统称为流体。 (2)流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越 _。 2. 飞机的升力 飞机升力的原理:飞机飞行时,机翼与周围的空气发生相对运动,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,机翼上方气流的速度较 _、压强较 _,下方气流的速度较 _、压强较 _,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的压力差,也就是升力。 -1- 9.4 流体压强与流速的关系 课前预习/新知导引 9.4 流体压强与流速的关系 -2- 考点 1 流体压强与流速的关系 1. 我国完成了速度超过 400 km/h 的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气 ( ) A. 流速大,压强大 B. 流速小,压强小 C. 流速大,压强小 D. 流速小,压强大 2.(教材 P47,T4 改编)如图所示,沿 B 管向左快速吹气时,A 管中的水面将 _,这是因为 A 管上方空气 _。 (第 2 题图) 考点集训/夯实基础 考点 2 飞机的升力 3. 几十吨重的飞机能够腾空而起,秘密在于机翼,如图所示为飞机机翼截面图,飞机起飞过程中,下列说法正确的是 ( ) (第 3 题图) A. 机翼上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方大 B. 机翼上方空气流速比下方大,上方气体压强比下方小 C. 机翼上方空气流速比下方小,上方气体压强比下方大 D. 机翼上方空气流速比下方小,上方气体压强比下方小 -3- 9.4 流体压强与流速的关系 1.(1)液体 气体 (2)小 2. 大 小 小 大 -16- 第九章 压 强 课前预习/新知导引 9.4 流体压强与流速的关系 第九章 压 强 -17- 1. C 提示:两列高速运行的列车交会过程中,两列高速列车之间的空气流动速度很大,压强小,两列车外侧的压强不变,车受到外侧压强大于车内侧受到的压强,两列车产生“强吸力”。 2. 上升 流速快压强小 提示:往 B 管中吹气,吸管 A 上方空气的流速增大,压强减小,A 管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以 A 管中水面上升。 3. B 提示:同一股空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,压强较小;通过下表面的流速小,压强较大,所以飞机受到一个向上的升力。 考点集训/夯实基础 $$