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8.4 流体压强与流速的关系
素养目标
1.说出流体压强与流速的关系,尝试解释生活中与此相关的简单现象或问题。
2.经历科学探究的过程,通过大量的实验分析、讨论后归纳出结论。
3.尝试分析飞机机翼的特殊构造,复述飞机升力的来源,概述流体压强与流速的关系。
◎重点:解释生活中有关“流体压强与流速的关系”的简单现象或问题。
【预习导学】
生活中的物理
船 吸 现 象
　　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,彼此靠得很近,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”号撞去。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。
　　【问题】“豪克”号为什么会撞向“奥林匹克”号呢 要完成这个任务,需要掌握以下知识。
知识点一 流体压强与流速的关系
1.流体: 和气体,统称为流体。
2.气体在流速大的地方压强 ,在流速小的地方压强 ;液体在流速大的地方压强 ,在流速小的地方压强 。
对点自测
1如图所示的各种现象中,能用流体压强与流速关系解释的是 ( )
A.自制气压计　　　　 B.筷子提米
C.盲道上的棱　　 D.向两球之间吹气
【参考答案】
知识点一
1.液体
2.小　大　小　大
对点自测
1.D
知识点二 升力的产生
1.飞机的设计利用了 压强与流速的关系原理。
2.飞机的升力产生原因:机翼上方的形状为曲线,下方的形状近似于直线,则在相同时间内,机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程长,因而,机翼上方空气流动速度比下方流速 ,机翼上方受到大气的压强比机翼下方受到的压强 ,形成的压力差使飞机获得竖直向上的升力。
3.水翼船的下部有类似于飞机机翼的水翼,在高速行驶时,会获得 ,减小水对船体的 。
对点自测
2下列关于飞机能腾空而起的说法错误的是 ( )
A.与飞机机翼的形状有关
B.是由于飞机的发动机产生了向上的推力
C.是由于飞机受到的升力大于飞机的重力
D.是由于在机翼的上、下表面产生的气压不同
【参考答案】
知识点二
1.气体
2.快　小
3.升力　阻力
对点自测
2.B
【合作探究】
任务驱动一 探究气体压强与流速的关系
提出问题:气体压强与流速有什么关系
作出猜想:气体在流速大的地方,它的压强可能较小。
制订计划与设计实验:使乒乓球上、下表面的空气流速不同,观察乒乓球的运动情况。
实验器材:一个玻璃漏斗、一个乒乓球。
实验步骤:(1)如图甲所示,将漏斗的大口朝下,把乒乓球放在漏斗的大口内,手移开,观察乒乓球的运动情况。
　　(2)如图乙所示,将漏斗的大口朝下,把乒乓球放在漏斗的大口内,从漏斗的小口向下吹气,然后移开手,观察乒乓球的运动情况。
1.在实验(1)中,你看到的现象是什么
　　
2.在实验(2)中,你看到的现象是什么
　　
3.这个实验能说明什么问题 (组内讨论,得出结论)
　　
【参考答案】
任务驱动一
1.答:第一次实验中,手移开后,乒乓球在重力作用下竖直下落。这是因为乒乓球上、下表面的空气流速相同,没有压强差,只受重力,所以下落。
2.答:从漏斗的小口向下吹气时,乒乓球上方的气体流速快,下方的气体流速慢,乒乓球的上、下表面存在压强差,使乒乓球受到竖直向上的力,当这个力大于或等于重力时,乒乓球就不再下落。
3.答:气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
任务驱动二 探究液体压强与流速的关系
实验器材:两个塑料瓶盖、注射器、半盆水。
实验步骤:
1.将两个塑料瓶盖放入水中。
2.用注射器对准两瓶盖之间喷水。
实验现象:喷水时,两个瓶盖相互 。
实验结论: 。
【参考答案】
任务驱动二
实验现象:靠近
实验结论:液体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大
任务驱动三 自制简易喷雾器
实验器材:注射器、喷筒、吸管、烧杯、水等。
实验步骤:将器材组装成图示的装置,快速推活塞,观察现象。
　　1.实验中,你看到了什么现象
　　
2.这个简易喷雾器的工作过程是怎样的
　　
【参考答案】
任务驱动三
1.答:当快速推活塞时,水从喷筒中喷出。
2.答:当活塞向右快速推进时,气缸中的空气从喷筒快速流出,致使喷筒中的气压减小,在大气压的作用下,水在吸管中上升,最后从喷筒流出,受气流的冲击,被喷成雾状。
任务驱动四 角色扮演——学以致用
如果你是事故原因调查组的成员,你会如何报告“豪克”号撞向“奥林匹克”号的原因
【参考答案】
任务驱动四
答:当两船并行时,因为“霍克”号在水面疾驶,导致两船间水的流速加快,压强变小,压力变小;外舷的流速慢,压强相对较大,即压力相对较大,左右舷形成压力差,推动两船互相靠拢,且“奥林匹克”号相对较大,故水压就把“霍克”推向“奥林匹克”号,造成撞船事故。

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