8.4 流体压强与流速的关系

沪科版八年级物理第八章压强同步学案（六）8.4 流体压强与流速的关系学案姓名 班 组 月 日一、学习目标 1.了解流体的压强与流速的关系。 2.了解飞机的升力是怎样产生的，初步领略气体压强差异所产生的一些现象. 二、预习提纲（一）、阅读讨论：航海奇案 1912年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得较拢，平行着驶向前方。忽然，正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一头向“奥林匹克”号闯去。最后，“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。 究竟是什么原因造成了这次意外的船祸？在当时，谁也说不上来，据说海事法庭在处理这件奇案时，也只得糊里糊涂地判处船长指挥不当呢！ 后来，随着科学技术的发展，人们总算明白了，这次海面上的飞来横祸，与流体的压强有关. 流体压强与流速又是什么关系? 1液体在流速大的地方压强较_，在流速小的地方压强较_。 2气体在流速_的地方压强较小，在流速_的地方压强较大。三、重点学习二、探究活动：研究流体压强与流速的关系 设计并进行实验 请同学们利用下述器材进行实验：乒乓球、漏斗、筷子、塑料管、小纸船、纸、水盆、矿泉瓶。 a象课本图8-45那样往两乒乓球中间吹气，你看到的现象是_，这是因为_。 结论是：气体在流速大的地方压强较_，在流速小的地方压强较_。 b象课本图8-45那样将事先折好的两只小船，放入水盆内，然后用矿泉瓶当作水管向船中间的水域冲水，两船表现是_，这是因为_。 结论是：液体在流速大的地方压强较_，在流速小的地方压强较_。 三、学以致用 问题1：生活中流体压强、流速又有哪些应用呢？最重要的应用之一是飞机，那飞机是如何在天空飞翔呢？ 问题2：现在改变一下，用双手将一张纸靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，手中的纸会怎样？ 问题3：飞机升力的产生是否也是这样？观看飞机起飞和飞机的机翼特点，思考以下几个问题： 1.飞机的机翼有什么特点？ 2.飞机飞行时升力是如何产生的？ 四、释疑解难 我们根据流速越大，压强越小的原理可以解释开始的事故原因了。原来，当两艘船平行着向前航行时，在两艘船中间的水比外侧的水流得快，中间水对两船内侧的压强，也就比外侧对两船外侧的压强要小。于是，在外侧水的压力作用下，两船渐渐靠近，最后相撞。又由于“豪克”号较小，在同样大小压力的作用下，它向两船中间靠拢时速度要快的多。因此，造成了“豪克”号撞击“奥林匹克”号的事故，现在航海上把这种现象称为“船吸现象”。鉴于这类海难事故不断发生，而且轮船和军舰越造越大，一旦发生撞船事故，它们的危害性也越大，因此，世界海事组织对这种情况下航海规则都作了严格的规定，它们包括两船同向行驶时，彼此必须保持多大的间隔，在通过狭窄地段时，小船与大船彼此应作怎样的规避，等等。 同样道理，当刮风时，屋面上的空气流动得很快，等于风速，而屋面下的空气几乎是不流动的。根据伯努利原理，这时屋面下空气的压力大于屋面上的气压。要是风越刮越大，则屋面上下的压力差也越来越大。一旦风速超过一定程度，这个压力差就“哗”的一下掀起屋顶的茅草，使其七零八落地随风飘扬。正如我国唐朝著名诗人杜甫茅屋为秋风所破歌所说的那样：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。” 此外，在火车飞速而来时，大家决不可站在离路轨很近的地方，因为疾驶而过的火车对站在它旁边的人有一股很大的吸引力。有人测定过，在火车以每小时50公里的速度前进时，竟有8公斤左右的力从身后把人推向火车。你瞧，这该有多危险啊！ 为什么说到水流湍急的江河里去游泳是很危险的事？有人计算了一下，当江心的水流以每秒1米的速度前进时，差不多有300牛的力在吸引着人的身体，就是水性很好的游泳能手也只能望而生畏，不敢随便下水啊！ 四、反馈练习1飞机产生升力的原因是：（ ） A气体流速越大，气压越小； B气体流速越大，气压越大； C气体流速不影响气压； D以上说法都不对。 2在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1米左右的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的位置上候车，关于这一现象的解释正确的是：（ ） A离车越近，车的吸引力越大； B防止车上掉下物品砸伤行人； C火车驶过时，空气流速较大，气压会减小，安全线外气压大于线内气压，大气压力会把人推向火车，容易发生事故； D以上说法都有道理。 3一场大雪过后，在公路雪地上行驶的小汽车，车后部常常会有雪附着在上面，对于这种现象，下列分析正确的是：（ ） A汽车与空气摩擦而吸住雪； B司机为了保持车体干净而故意做的；C车上原来有雪； D汽车行驶时车体两边的空气流速较大，是气压差的把雪掀起附着在上面的。 4观察右图所示实验，当用力向A管吹气时，会看到B管中水位_的现象：原因是_。这个现象在现实生活中有什么实用价值，举一例说明_。 5探究：用手拿着试卷纸相邻的两角，让试卷自由下垂，用嘴分别向试卷的两侧吹气，观察、对比、分析两次吹气时，试卷运动情况、受力情况有什么不同？ （1）在试卷上侧吹气时的受力情况； （2）在试卷下侧吹气时的受力情况。 6诗人杜甫在其著名诗篇茅屋为秋风所破歌中写到：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。若屋外气压急剧下降到9104Pa，当时门窗紧闭，屋内气压是标准大气压约 1105Pa，屋顶面积是100m2，这时屋顶所受到的内外压力差可达多大？ 五、自我反思 我的收获： 2流体的压强与流速的关系 第 页