内容正文:
10.1 在流体中运动——2025年春八年级下册物理教科版(2024)课前导学
学习目标:
1.通过实验探究,知道流体压强与流速的关系。
2.会用流体压强与流速的关系解释升力的获得及解决一些安全问题。
3.了解流体压强与流速的关系在生活中的应用。
重点、难点:
探究流体压强与流速的关系,并应用该原理解释生活中的常见现象
知识集锦:
知识点1 制作一个鸟翼模型
实验探究:鸟翼的升力
【设计并进行实验】
a.用硬纸做一个鸟翼模型,如图所示,在其中间插一根吸管,穿过吸管将模型套在一根数值的铁丝上,使它可以自由地上下移动。
b.用吹风机对着模型吹风,观察气流对鸟翼模型有什么作用。
【实验结论】水平的气流,能使鸟翼获得向上的升力
知识点2 流体压强与流速的关系
1.用压强传感器研究气体压强和流速的关系:抽气机抽气时,在同一时间内,通过连在一起的三节直径不同的管内气体总量相同,所以管越细,管内气体流速越大。接在管侧壁的压强传感器把管内气体压强实时传到计算机上,由此可清晰地看到气体压强和流速的关系。
2.流体压强与流速的关系:科学家通过大量实验发现,对于流动的液体和气体,在流速大的地方压强①_________,流速小的地方压强②_________。
3.流体压强与流速关系的应用:列车进出站时,车体附近的空气流速大、压强小,而远离车体的地方空气流速小、压强大,所以人离运动的列车太近,可能会在压强差的作用下被压向列车,故应站在安全线以外候车。
知识点3 升力
1.鸟儿翱翔的原理:鸟在空中翱翔,空气沿着鸟翼流过,由于鸟翼的特殊造型,使通过鸟翼上方的空气流速比鸟翼下方的空气流速大一些,于是鸟翼上方的空气压强小于下方的空气压强,这个压强差就使鸟翼获得了③________;当升力跟鸟所受的重力相平衡时,鸟便能翱翔在蓝天了。
2.飞机的升力:飞机结构复杂,但它和鸟类有相似的外形。类似的升力也作用在机翼上。飞机的成功研制是仿生的一个典型例子。
答案:
①小 ②大 ③升力
自我检测:
1.近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是( )
A.遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压
B.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸
C.遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压
D.遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸
2.如图所示,将汽车模型放在风洞中,固定在水平地面不动(流动的空气)高速地迎面吹来,模拟汽车在空气中高速运动的情形。在此情景中( )
A.汽车模型上方的气体流速小,压强小
B.汽车模型下方的气体流速大,压强大
C.提高风速,汽车模型对地面的压力减小
D.汽车模型相对于高速流动的空气是静止的
3.如图所示,小明为了探究飞机的升力,制作了一个机翼模型,并把它固定在一根铁丝上,然后挂在一个弹簧测力计上保持静止(此时测力计示数不为零)。用电风扇对着机器吹风,下面是小明对模型在水平方向静止时的实验结果作出的猜想,你认为正确的是( )
A.弹簧测力计的示数将增大 B.弹簧测力计的示数将减小
C.弹簧测力计的示数将不变 D.弹簧测力计不断上下跳动
4.关于竹蜻蜓的最早记载见于晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书中。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较____________,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向____________的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
5.有的跑车在车尾部安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置飞机的翅膀,这主要是为了让跑车高速行驶时,气流偏导器上表面的气体流速________下表面的气体流速,从而使气流偏导器的上方气压______下方气压,产生压力差,增大车轮与地面的摩擦力,让车高速行驶时能更好地贴紧地面。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
答案以及解析
1.答案:D
解析:伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使伞容易被风吸起来,使电动车不能平稳行驶。
故选D。
2.答案:C
解析:AB.汽车模型的车身形状上凸下平,因此汽车模型上方气体流速大,压强小,故AB错误;
C.提高风速,则汽车模型上方气体流速更大,压强更小,因此压力差变大,所以汽车模型对地面的压力会减小,故C正确;
D.汽车模型相对于空气发生了位置变化,因此是运动的,故D错误。
故选C。
3.答案:B
解析:用电风扇对着机翼吹风,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表现的速度;因为流体流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,形成一个向上的压力差,从而使弹簧测力计示数会减小,故B正确。
故选:B。
4.答案:快;上
解析:根据流体压强与流速的关系可知,流体流速越快的地方压强越小,当竹蜻蜓旋转时,由于叶片上部的形状使其上方的空气流速更快,压强更小,小于叶片下方的气体压强,因此会产生向上的压强差从而形成对向上的压力差,进而推动竹蜻蜓的飞行。
5.答案:小于;大于
解析:由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较慢,压强较大;而流过下方的空气速度较快,压强较小。增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能。
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