9.5 流体压强与流速的关系 课件 2024-2025学年 人教版八年级下册物理

课题 9.5 流体压强与流速的关系 人教版八年级物理下册 2.科学思维： 流体静止和运动压强具有不同特征。 教学目标 1.物理观念： （1）知道气体的压强与流速的关系。 （2）了解飞机的升力是怎样产生的。 3.科学探究： （1）通过实验探究，认识气体的压强跟流速有关的现象。 （2）通过想想做做，认识飞机的升力。 4.科学态度与责任： 通过制作飞机机翼模型，感受自然界的奇妙和人类的伟大。 教学目标 教学重点 流体压强与流速的关系。 教学难点 设计机翼模型，认识“升力” 教学目标 新知讲解 1905年冬天的一个早晨，俄国沙皇派往西伯利亚的一位大臣，将要乘火车经过鄂洛多克的小站。站长沃尔伦率领全站职工，排列在铁道两旁，恭候大臣的到来。 列车在汽笛声中风驰电掣般地冲进了由38名铁路员工组成的“人巷”。突然，所有的欢迎者都像是被人从背后猛推了一下，纷纷不由自主地向前部倒下去……结果，造成了4人终身残疾,34人全都成了车轮下的冤魂！ 谁是凶手？ 惨案发生后，地方法院开始调查案事件真相。然而，机车状况良好，司机和员工都没有违章操作。反复调查毫无结果，法官只好在判决书上写下了《圣经》上的一句话：“每个人都是上帝的羔羊，迟早要回到上帝的跟前！” 科学家齐秋奥尔科夫斯基知道这一“判决”结果后，哀叹道：“可惜法官不懂伯努利原理······” 谁是凶手？ 新知讲解 新知讲解 物体学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。前面已学过液体内部的压强和大气压，它们都是流体静止时的压强。当液体和气体处于流动状态时其压强又会怎样？ 静止液体压强 p=ρgh 与密度、深度有关 静止气体压强 p=105Pa 与高度、天气有关 口吹硬币跳越木块 想想做做 如图所示，在离桌边20~30cm的地方放一枚硬币，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相同的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可以跳过木块。 新知讲解 口吹硬币跳越木块 想想做做 是什么力使得硬币向上“跳”起来了？ 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 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比较小，下面空气向上的压力比较大。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，硬币上方空气的流速变大了。 口吹硬币跳越木块 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 两张纸怎样运动？ 实验 手握如图所示的两张纸，让纸自由下垂。在两张纸的中间向下吹气。如果空气的压强是真的跟空气流速有关系，这两张纸应该怎样运动？ 做一做，检验你的猜想。 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 小球怎样运动？ 两张纸怎样运动？ 更多的实验结果表明，在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 实验 如图所示是探究，流体压强与流速关系实验装置。在U型管中装有颜色水。当在上方右端试管接通自来水，水通过上方粗细不同的水管，U型管中液柱是否发生变化？怎样变化？ 流体压强实验装置 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 实验 如图所示是探究，流体压强与流速关系实验装置。在U型管中装有红色水。当在上方右端试管接通自来水，水通过上方粗细不同的水管，U型管中液柱是否发生变化？怎样变化？ 流体压强实验装置 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 实验 如图所示，当上方水管右端接通自来水，水静止时，由连通器原理，U型管中红色水面是相平的。 流体压强实验装置 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 实验 如图所示，当上方水管中水流动时，U型管中红色水面是不相平的。上端水管截面小的红色液柱高。截面小的水管水流速度快。 流体压强实验装置 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 实验 如图所示，当上方水管水流动时，U型管中红色水面是不相平的。上端水管截面小的红色液柱高。截面小的水管水流速度快，压强小。 流体压强实验装置 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 更多的实验结果表明，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，压强大。 流体压强与流速的关系 新知讲解 一、流体压强与流速的关系 史实再现 1912年秋天，远洋邮轮“奥林匹克”号与较小的霍克号军舰同向航行，但是当二船平行航行的时候，突然小船竟然不受舵手的控制，扭头几乎笔直地向大船冲来，结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。 两船并排行驶——相撞 新知讲解 二、飞机的升力 几十吨的飞机为什么能够在空中飞行？秘密在于机翼。你观察过飞机机翼吗？ C919飞机 新知讲解 二、飞机的升力 想想做做 把细线拉平，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？ 机翼模型的实验 新知讲解 二、飞机的升力 借助图，我们可以看到机翼截面的大致形状，其上表面弯曲，下表面比较平。 飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于迎面流过机翼。 飞机升力产生示意图 新知讲解 二、飞机的升力 实验 如图所示，机翼截面上表面弯曲，下表面比较平。 飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于空气迎面流过机翼。用吹风机模拟气流，吹风机对机翼模型吹风时，机翼沿杆向上移动。 飞机升力产生示意图 新知讲解 二、飞机的升力 实验 如图所示，用吹风机模拟气流，吹风机对机翼模型吹风时，机翼沿杆向上移动，机翼产生了向上的升力。 飞机升力产生示意图 新知讲解 二、飞机的升力 飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于迎面流过机翼。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，机翼上方气流的速度较大，机翼上表面的压强较小；下方气流的速度较小，对机翼下表面的压强较大。 飞机升力产生示意图 新知讲解 二、飞机的升力 机翼上方气流的速度较大，机翼上表面的压强较小；下方气流的速度较小，对机翼下表面的压强较大。机翼上、下表面就存在压强差，因而有压力差，这就是产生升力的原因。 飞机升力产生示意图 新知讲解 二、飞机的升力 如图所示，三节直径不同的塑料管连在一起，然后与抽气机相连。 用传感器研究气体流速与压强的关系 新知讲解 二、飞机的升力 用传感器研究气体流速与压强的关系 当抽气机抽气时，在同一时间内，通过三个管子的气体总量是相同的，所以细管子气体速度一定粗管子内气体的流速大。 新知讲解 二、飞机的升力 从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。看看是不是气体流速大的地方压强小。 用传感器研究气体流速与压强的关系 新知讲解 新知讲解 列车进站，乘客为什么必须在安全性外候车？ 想一想 列车进站，靠近列车的空气相对运动的列车速度快，压强小，安全线外的空气流速度慢，压强大，乘客受到大小不等的压强的作用，产生推向火车的力。所以乘客必须在安全性外候车。 舰艇巡航，为什么不能并排行驶？ 想一想 舰艇并排航行，两舰艇间的水相对运动的舰艇速度快，压强小，舰艇外侧的水流速度慢，压强大，舰艇受到大小不等的压强的作用，产生两船靠拢的力，有相撞的危险。 新知讲解 小汽车为什么做成上凸下平的形状？尾翼做成上平下凸形状？ 想一想 小汽车做成上凸下平形状，使小汽车行驶中产生向上的力的作用，利用快速行驶。 新知讲解 小汽车为什么做成上凸下平的形状？尾翼做成上平下凸形状？ 想一想 小汽车尾翼做成上平下凸形状，使小汽车行驶中尾部产生向下的力的作用，增大小车对地面的附着力，控制小车上浮，提高稳定性。。 新知讲解 1.下列说法不正确的是（ ） A. 把具有流动性的液体和气体统称为流体 B. 通常液体的压强是指液体静止时的压强 C. 通常大气压强是指空气静止时的压强 D. 大气压强的大小p=ρgh D 课堂练习 2.下列说法正确的是（ ） A. 气体流速大的位置压强大 B. 液体流动大的位置压强大 C. 在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小 D. 在气体和液体中，流速越大的位置，压强越大 C 课堂练习 课堂练习 3. 下列事例不能用流体压强与流速的关系解释的是（ ） A.风沿窗外的墙面吹过时，窗外悬挂的窗帘会飘向窗外 B.高铁旅客候车必须站在安全线外候车 C.三峡水库大坝筑成上窄下宽 D.两艘轮船不能靠近并排航行 C 4.如图所示：在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开。下列分析正确的是(　　 ) A．球会下落，其上方气体流速增大，压强变小　 B．球会下落，其上方气体流速增大，压强变大 C．球不会下落，其上方气体流速增大，压强变小 D．球不会下落，其上方气体流速增大，压强变大 C 课堂练习 5.如图所示的小汽车，在高速公路上快速行驶的过程中，如果车重较小的小车，驾驶员总觉得车“漂”着，下列分析正确的是（ ） A.车上方空气流速快，压强小，车受到向上的力 B.车上方空气流速快，压强大，车受到向下的力 C.车下方空气流速快，压强大，车受到向上的力 D.车下方空气流速快，压强小，车受到向下的力 A 课堂练习 课堂总结 1.流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。 2.飞机的升力。机翼截面上凸下平，通过上方的气流速度大，压强小，通过下方的气流速度小，压强大，使机翼获得向上的升力。 利用：飞机升力，汽车尾翼提高稳定性 危害：船不能并行，乘客在安全线外候车 板书设计 1.流体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。 2.飞机的升力。机翼截面上凸下平，通过上方的气流速度大，压强小，通过下方的气流速度小，压强大，使机翼获得向上的升力。 利用：飞机升力，汽车尾翼提高稳定性 危害：船不能并行，乘客在安全线外候车 $$