學習目標
1.知道流體的壓強大小與流速的關系。
2.了解飛機升力產生的原因。
3.學會解釋生活中跟流體壓強與流速關系相關的現(xiàn)象。
自主探究
學點一:探究流體壓強與流速的關系
想想做做:做一做吹硬幣實驗,想一想硬幣能向上跳起來的原因。
思路點撥:我們沿水平方向吹氣,而硬幣豎直向上跳起,說明硬幣受到了豎直向上的力,這個力只能是硬幣下方的空氣施加的,說明硬幣上方和下方的氣壓不同,而且是下方大、上方小。
活動體驗:(1)對著兩張自然下垂且平行的紙的中間吹氣,兩張白紙會向中間靠攏。
(2)將漏斗大口朝下,同時用手指輕輕地將球托在漏斗內,通過漏斗小口向下持續(xù)地吹氣,將手指移開后乒乓球可以懸浮在原處并不掉落。
(3)在自然下垂的紙條上方吹氣,紙條會向上飄起。
歸納總結:
1.物理學中把具有流動性的液體和氣體統(tǒng)稱為 。
2.在氣體和液體中,流速越大的地方,壓強越 。
學點二:飛機的升力
自主學習:飛機機翼橫截面的形狀上下不對稱,在相同時間內,機翼上方氣流通過的路程較長,因而速度較大,它對機翼的壓強較小;下方氣流通過的路程較短,因而速度較小,它對機翼的壓強較大。因此機翼的上下表面存在壓強差,從而產生壓力差,向上的升力就這樣產生了。
提出問題:
(1)鳥的翅膀的形狀是上凸下平,主要作用是什么?
(2)直升機能夠飛行或盤旋在空中,也是飛機升力的應用嗎?
歸納總結:飛機升力的產生原因是,機翼上方空氣流速 ,壓強 ;機翼下方空氣流速 ,壓強 ,機翼上、下表面產生了壓強差。
課堂檢測
1.龍卷風的實質是高速旋轉的氣流,它能把地面上的物體或人畜“吸”起卷入空中,龍卷風能“吸”起物體的主要原因是( )
A.龍卷風使物體受到的重力變小
B.龍卷風增大了空氣對物體的浮力
C.龍卷風內部的氣體流速大,壓強小
D.龍卷風產生了強大的靜電,將物體吸上天空
2.如圖所示,撐一把雨傘行走在雨中,一陣大風吹來,傘面可能被“吸”得發(fā)生形變。下列有關這一現(xiàn)象及其解釋正確的是( )
A.傘面被向下“吸”
B.傘上方的空氣流速大于下方
C.傘上方的空氣流速等于下方
D.傘上方的空氣流速小于下方
3.幾十噸重的飛機能夠騰空而起,秘密在于機翼,如圖為飛機機翼截面圖。下列說法正確的是( )
A.機翼下方氣流速度大,壓強大B.機翼上方氣流速度大,壓強小
C.機翼上方氣流速度小,壓強大D.機翼下方氣流速度小,壓強小
4.據(jù)報道,我國已制造出“世界上最快的高速列車”,運行速度可達380km/h。這種列車進站速度要比普通列車大一些。為避免候車乘客被“吸”向火車,發(fā)生事故,站臺上的安全線與列車的距離也要更大些。這是因為列車進站時車體附近( )
A.氣流速度更大、壓強更小B.氣流速度更大、壓強更大
C.氣流速度更小、壓強更大D.氣流速度更小、壓強更小
5.小張同學自制了一個飛機機翼模型,將其固定在托盤測力計上,如圖所示。在機翼模型的正前方用電風扇迎面吹風,模擬飛機飛行時的氣流。當無風時,托盤測力計示數(shù)為18N;當電風扇吹風時,托盤測力計的示數(shù)為10 N。產生這個現(xiàn)象的原因是( )
A.吹風能減少物體所受的重力
B.吹風能增加物體所受的重力
C.吹風使機翼模型上方的氣流速度大于下方的氣流速度,在機翼的上下表面產生壓強差,產生了向上的升力
D.吹風使機翼模型下方的氣流速度大于上方的氣流速度,在機翼的上下表面產生壓強差,產生了向上的升力
6.如圖所示,讓自來水流過玻璃管,在A、B、C三處水的流速最大的是 處,壓強最小的是 處。
7.如圖所示,用吸管向兩個空易拉罐中間吹氣,導致中間的空氣流速加快, 減小,使得兩易拉罐相互 (選填“靠近”或“遠離”)。
8.把一根長10cm左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端,往B管中輕輕吹氣,會看到A管中液面 ,這是因為A管上方空氣流速增大,使壓強 造成的結果。
9.一次颶風發(fā)生時,屋外氣壓急劇降到9×104Pa,當時房間門窗緊閉,可以認為室內氣壓是標準大氣壓(取1×105Pa)。若室內屋頂?shù)拿娣e為100m2,屋頂受到的力足以將屋頂掀翻。
(1)為什么屋外氣壓會急劇下降?
(2)求由于內外壓強差使屋頂受到的力的大小和方向。
10.在人類經歷了換氣扇、空氣凈化器、中央空調等換氣產品之后,中央新風系統(tǒng)(如圖所示)開始備受消費者青睞,并得到了廣泛使用和認可。新風系統(tǒng)由風機、進風口、排風口及各種管道和接頭組成。安裝在吊頂內的風機通過管道與一系列的排風口將空氣排往室外,使室內形成負壓,這樣室外新鮮空氣便經進風口進入室內,從而使室內人員呼吸到高品質的新鮮空氣。
閱讀上文,回答下列問題:
(1)闡述“負壓”的定義,并說明新風系統(tǒng)的工作原理;
(2)列舉一個生產生活中相似的事例。
參考答案
自主探究
學點一:探究流體壓強與流速的關系
1.流體
2.小
學點二:飛機的升力
大 小 小 大
課堂檢測
1.C 解析:龍卷風內部的氣流速度大,壓強小,外部的氣流速度小,壓強大,內外存在很大的壓強差,從而將物體“吸”進內部。
2.B 解析:由于傘的形狀上下不對稱,相同時間內上方氣流通過的路程大,速度大,壓強小,而下方氣流通過的路程小,速度小,壓強大,傘的上下方產生壓強差,傘面被向上“吸”,故B項正確。
3.B 解析:機翼上方氣流通過的路程大,氣流速度大,對于流體,流速越大壓強越小,故B項正確。
4.A 解析:高速列車行駛的過程中會帶動車周圍的空氣一起向前運動,根據(jù)流體中流速大的地方壓強小可知,列車的速度越大,列車周圍的氣壓越小,所以站臺上的安全線與列車的距離也要更大些。
5.C 解析:機翼模型的上方是弧線型的,下方是平直的,當電風扇吹風時,機翼上方的氣體流速大于下方的氣體流速,流速越大的位置壓強越小,機翼上方的壓強小于下方的壓強,從而產生壓強差,產生向上的升力,使托盤測力計的示數(shù)變小。
6.答案:B B
解析:同一水管,單位時間流過水管橫截面的水量是相等的。管子越細的部位,水的流速應該越快。流體中,流速越大的位置,壓強越小。
7.答案:壓強 靠近
解析:用吸管向兩個空易拉罐中間吹氣,導致中間的空氣流速加快,氣體在流速大的地方壓強小,易拉罐內外兩側的壓力差使得兩個易拉罐相互靠近。
8.答案:上升 減小
解析:往B管中吹氣加快了A管上方的空氣流速,使得A管上方氣體壓強減小,在大氣壓的作用下,水會沿A管上升。
9.答案:(1)因為氣體流速越大的地方,壓強越小
(2)1.0×106N 方向垂直于屋頂向上
解析:(1)當颶風發(fā)生時,屋外的空氣流速很大,氣體流速越大的地方,壓強越小,所以屋外的氣壓急劇下降。
(2)F=(p0-p)S=(1.0×105Pa-9×104Pa)×100m2=1.0×106N,方向垂直于屋頂向上。
10.答案:(1)“負壓”是指室內氣壓小于外界氣壓。新風系統(tǒng)的工作原理:風機通過排風口將室內部分空氣排出后,室內空氣壓強減小,室外氣壓大于室內氣壓,這時打開進風口,新鮮空氣會進入室內。
(2)吸塵器

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9.4 流體壓強與流速的關系

版本： 人教版（2024）

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