《八级物理全册 8.4 流体压强与流速的关系深解析教材知识详析拉分典例探究知能提升训练pdf 新沪科.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八级物理全册 8.4 流体压强与流速的关系深解析教材知识详析拉分典例探究知能提升训练pdf 新沪科.pdf（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 年级 下 第八章 压 谜语荟萃 哑 打一成语 谜底 有口难言 迷 你 物 理 世 界 第四节 流体压强与流速的关系 学 习 目 标 导 航 通过实验探究 知道流体压强与流速之间的关系 利用流体压强与流速的关系 理解飞机升力产生的原因 并能解释一些常 见的与流速有关的物理现象 第四节 流体压强与流速的关系 丈夫志四海 万里犹比邻 曹植 名言大观 教 材 知 识 详 析 要点 流体压强与流速的关系 流体 气体和液体都没有一定的形状 且都易流动 把它们统称为流体 流体的压强 前面学过的液体的压强与大气的压强 它们是流体静止时的 压强 叫流体的静压强 流体流动时也有压强 此时的压强叫流体的压强 探究
2、流体压强与流速的关系 如左下图所示 对着两张平行放置的纸的中间吹气 这样使得两张纸中间 的气流速度增大 即两纸外侧的气流速度相对较小 两纸会向中间靠拢 说明两侧 的空气向中间的压力大于中间的空气向两侧的压力 可见空气流速大的地方压强 较小 流速小的地方压强较大 如右下图所示 两只小船放入水盘中 用吸管向两船中间冲水 两船向中间 靠拢 说用两侧的水向中间的压力大于中间的水向两侧的压力 可见流体流速大的 地方压强小 流速小的地方压强大 实验表明 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 例 你是否有这样的经历 撑一把雨伞行走在雨中 如图所示 一阵大风吹 来 伞面可能被 吸 严重变形
3、下列有关这一现象及其解释 正确的是 A 伞面被向下 吸 B 伞上方的空气流速大于下方 上方的压强大于下方 C 伞上方的空气流速大于下方 上方的压强小于下方 D 伞上方的空气流速小于下方 上方的压强小于下方 精析 由于伞的形状上下不对称 相同时间内上方气流通过的路程较长 速度 年级 下 第八章 压 谜语荟萃 黯 打一成语 谜底 有声有色 较大 它对伞的压强较小 而下方气流通过的路程较短 速度较小 对伞的压强较 大 伞的上下方产生向上的压强差 故C正确 解答 C 空气是流体 分析伞上方和伞下方的空气流速 根据流体的流速越大 压强越小 来判断伞上和伞下的压强 相同时间内空气通过伞上和伞下的路程长 短
4、不同 判断空气流速不同 是本题的关键 例 让自来水流过如图所示的装置 当水流稳定后 A P点流速等于Q点流速B P点流速小于Q点流速 C P点压强大于Q点压强D P点压强小于Q点压强 精析 由于在一定时间里冷水流过P Q两处的水量是相等的 而P处的水管 较细 所以P处的流速一定比Q处的流速大 根据流速大的地方压强小 可判断P 处的压强小于Q处的压强 解答 D 判定流速 的 快慢 应从 以下 方 面分 析 自 然流 动 如 流 动 的 空 气 风 流动的水 一般在较宽阔的地方流速慢 较狭窄的地方流速快 运动的物体 引起的空气和液体流动 运动物体周围流速快 其余地方流速慢 要点 升力 飞机机翼与空
5、气流动的速度 飞机的机翼一般做成上凸下平的形状 机翼的形状决定了机翼上 下表面空气 流动的速度是不同的 从机翼横截面的形状可知 其上方弯曲 下方近似于直线 严 格地说机翼表面呈流线型 飞机飞行时 空气跟飞机做相对运动 由于上方的空气 要比下方的空气在相同时间内行走较长的距离 所以机翼上方的空气流动比下方 的快 升力的产生 在相同时间内 从机翼上方流过的空气通过的路程较长 因而速度较大 从机 翼下方流过的空气通过的路程较短 因而速度较小 于是空气对机翼上方的压强较 小 对机翼下方的压强较大 机翼上下表面所受压力差的方向竖直向上 这个压力 差就叫 举力 又叫飞机获得的 升力 所以 飞机起飞前要在跑
6、道上加速滑行一 段距离 直升飞机起飞前螺旋桨要高速旋转一段时间 也是为了获得较大的升力而 升上高空的 第四节 流体压强与流速的关系 志不强者智不达 墨子 名言大观 直升机 直升机与一般飞机不同 它是一种以旋翼作为主要升力来源 能垂直起落 重于空气的航空器 它主要由旋翼 尾桨 动力装置等部分组成 发动机产生的动力靠传动系统传给旋翼和尾桨 旋翼是产生升力的部件 旋翼旋转时 将空气往下推 这好比 电风扇叶片将空气往前送 轮船的螺旋桨转动 时将水往后推一样 对空气产生一个向下的推力 由于力的作用是相互的 被往下 推的空气反过来对旋翼产生一个向上的反作用力 升力 当升力的大小等于直 升飞机的重力时 直升
7、飞机就可以匀速向上飞行 当升力的大小超过直升飞机的重 力时 直升飞机便可以向上做加速运动 关键提醒 飞机的升力与空气对飞机的浮力的不同 飞机的升力是飞机机翼 上 下表面空气流速不同 而造成的机翼上 下表面所受压强不同形成的 而飞机在 空中的浮力是由飞机上 下表面所处大气压的位置不同 而造成的上 下表面压强 不同形成的 例 几十吨重的飞机能够腾空而起 秘密在于机翼 如图为飞机机翼截面 图 飞机起飞过程中 下列说法正确的是 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
8、比下方小 上方气体压强比下方小 精析 本题考查气体流速和压强的关系 当飞机高速运行时 空气相对飞机 一 年级 下 第八章 压 谜语荟萃 田 打一成语 谜底 挖空心思 个较大的速度 由于机翼上方弯曲 下方平直 空气经上方的流速比下方快 上面的 压强比下面的小 机翼就受到一个向上的压强差 进而机翼受到一个向上的升力 故选B 解答 B 飞机升空的关键是要获得较大的升力 使升力大于重力 飞机才能升 入高空 要使机翼产生较大的升力 飞机机翼上下两面必须受到较大的压强差 只 有当飞机高速运动时 上 下两面的空气流速越大 产生的压强差越大 飞机才能 起飞 要点 流体压强与流速关系的应用 水翼船 水翼船船身下
9、面前后方向装有水翼 类似飞机的机翼 当达到一定的速度时 水对水翼产生足够的举力 使船体不再吃水而处于水面之上 这时船受到水的阻力 就大大减小 所以能高速航行 水翼船所受到的举力与飞机所受到的升力产生的原 因是一样的 由于水翼的形状类似于飞机机翼的形状 上凸下平 使水翼上方水 流速度较下方大 下方受的压强较上方大 从而产生向上的举力 火车的安全线 在火车站或地铁站的站台上 离站台边缘 m左右的地方标有一条安全线 乘 客必须站在安全线以外的地方候车 因为当火车驶过来时 带动它周围的气体以很 大的速度向前流动 人此时若站在安全线以内 则人身前和身后的气体流动速度不 等 造成身体前后的气体压强也不相等
10、 身后的气压大 身前的气压小 压强差就会 推动人向运动着的火车靠拢 从而发生危险 拓展反思 水翼船因将船体托出水面而减小了阻力 它与气垫船将船体提在空 气垫层上不同 水翼船的船体是被提升在掠过水面的翼板上的 当船停止进行时 翼板隐藏在下面 但当船开始较快移动时 船体就升出了水面 例 在火车站或地铁站的站台上 离站台边缘 m左右的地方标有一条安 全线 人必须站在安全线以外的地方候车 请分析 这是为什么 解答 由于火车运动的速度很快 火车附近的气流速度就很大 压强较小 旅客 如果离火车太近 大气压有可能把旅客推向火车 发生伤亡事故 用原理解答此问题时 首先要对流体的压强规律加以正确的分析 其 次根
11、据题目中所给定的情境 分析出什么地方的压强大 什么地方的压强小 最后 说明这样会出现什么情况 拉 分 典 例 探 究 综合应用 例 要点 流体压强与流速的关系 流体压强与流速的关系将乒乓球放 第四节 流体压强与流速的关系 明日之帝国将是智力之帝国 丘吉尔 名言大观 在吸管管口正上方 用嘴吹气 松手后乒乓球会 悬停 在管口正上方一定高度的位 置 如图所示 当吸管稍向前移动时 乒乓球也向前移动 请分析说明 不考虑乒乓 球的转动 乒乓球 悬停 时竖直方向的受力关系 乒乓球向前移动的原因 精析 乒乓球 悬停 或向前移动均是应用了流体压强与流速的关系 即流速越 大的位置 压强越小 解答 向上的气流对乒乓
12、球施加向上的压力 乒乓球受向下的重力 乒乓球 上方空气对乒乓球施加向下的压力 三力平衡 吸管向前移动时 乒乓球前方空气流速大于后方 乒乓球前方压强小于后 方 乒乓球前方压力小于后方压力 产生向前的压力差 例 要点 流体压强与流体关系的应用 化学实验室里常用的水流抽气 机的结构如图所示 使用时让自来水流入具有内置喷口的T形玻璃管内 由于水流 的作用 喷口A处气流的速度将 填 减小 增大 或 不变 A处气体的 压强将 填 减小 增大 或 不变 从而使喷口A处的气体和待抽气容 器内的气体之间产生压力差 以达到抽气的目的 精析 水流动时带动A处气流速度加快 因为流速快的地方 压强减小 T形玻 璃管内的
13、压强小于被抽容器内压强 所以待抽气容器内的气体会在压强差的作用 下被抽出 解答 增大 减小 归纳 演绎 用流体的流速与压强的关系解释现象时 首先要弄清哪部分流速 大 哪部分流速小 流速大处压强小 压力也小 流速小处压强大 压力也大 流体受 压力差的作用而产生各种表现形式和现象 例 要点 升力 有些汽车的尾部安装了导流板 如图所示 它的作用主 年级 下 第八章 压 名联欣赏 龙门开凿曲通海 石梁高悬峻极天 要是在汽车高速行驶时 增加对地面的压力 提高车轮的抓地性能 则导流板横截 面的形状是图中的 精析 汽车尾翼上表面平直而底部呈弧形凸起 这样使得在相等的时间内气流 通过下表面的路程长 则它的速度
14、大 根据流体压强与流速的关系 尾翼上 下表面 产生压力差 合力向下 加大了汽车与地面的压力 从而增大摩擦力 以致行车更加 稳定 解答 C 归纳 演绎 汽车尾翼的造型与飞机机翼的造型类似 上下表面也产生压力 差 但其压力差的合力方向不同 由此我们可以看出 同样的原理在不同的需求下 有不同的应用 因此我们在解题时要根据实际需要进行分析判断 例 要点 流体压强与流速关系的应用船在水中航行时 船体受到水的 阻力较大 影响了航行速度 图是一种水翼船 船体下安装了水翼 船在高速航行 时 水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力 请你判断水翼的形状应 该是图中甲 乙的哪一个 并根据流体压强与流速的关系
15、解释 当船在高速航行 时 船体被抬高的原因 精析 从题意可知 船在高速航行时 水翼能抬高船体 所以水对水翼合力的方 向应该是竖直向上的 根据流体压强与流速的关系可知 只有通过水翼的上方水流 速度大 下方水流速小 这样上方压强小于下方的压强 使其产生一个向上的合力 所以水翼的形状是甲图 解答 甲 在流体中流速越大的位置 压强越小 当船在水中高速航行时 水翼 上表面凸起 它与船体间的水流速度大 压强小 水翼下表面的水流速度小 压强 大 因此在水翼的上下表面存在向上的压力 压强 差 所以船体被抬高了 例 要点 流体压强与流速的关系 如图所示 盛水的玻璃杯A 用另B 第四节 流体压强与流速的关系 不怕
16、没有机会 只怕没有志气 茅盾 名言大观 对准A的上方 看到A的 有水 喷出 这是 因为 流体 的 流速 越 压 强 越 以下中不能用此原理解释的是 填序号 平行于岸边航行的船不能靠岸太近 用把饮料吸进嘴里 狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻 精析 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 液面上升 故上述情景中 是利用了流体压强与流 速的关系 而下面的三个说法的原理依次是 平行于岸边航行的船若靠岸太近 此时船与岸间水的流速大 压强小 而另一侧水的流速小 压强大 故在内外压强差 的作用下 船被压向岸 可能造成危险 故不符合题意 用吸管把饮料时 吸管内 的空气变少 压强变小 管外的大气压大于管内的大气压 故饮料在外界大气压的 作用下被压入嘴里 符合题意 狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻 其原 因是屋顶上方的空气流速大 压强小 而屋内的空气流速小 压强大 故在内外压强 差的作用下将屋顶掀翻 故不符合题意 解答 大 小 分析 对比 吹气之前 吸管A和烧杯构成连通器 吸管内和烧杯内液面相平 据流体压强和流速的关系 流速越大 压强越小 流速越
