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【2025春人教八下物理精彩课堂（素材+教案）】
9.5 流体压强与流速的关系
方式一　【情境导入】
多媒体播放视频《手摇吸尘器》。
　图9 5 1
导入语:同学们,想不想试试,来两个同学,配合一下,一位“长江头”,一位“长江尾”,一“筒”相连,很奇妙吧。这就涉及今天我们要学的一个新的物理规律——流体压强与流速的关系。好,下面我们就开始探究这个关系的奥秘吧!板书课题——《第4节　流体压强与流速的关系》。
方式二　【游戏导入】
设计一个小游戏:(或多媒体播放视频《硬币跳高》)
　图9 5 2
在离桌边2~3 cm处放一铝质的硬币,在硬币前10 cm左右的地方放一高约为2 cm的直尺或用钢笔支起一个栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过栏杆。比比看,谁能使硬币跳得最高,同时思考:向硬币上方吹气,硬币反而可以向上跳过尺子,是什么力使得硬币向上“跳”起来的
设问:(1)怎样吹硬币才会跳起来
(2)硬币为什么会跳起来
(3)怎样才能使硬币跳得更高
交流:硬币与桌面间总有一定的缝隙,这样硬币的下方和上方都有空气。没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可看作静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强,硬币受力平衡而静止。当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时,硬币上方气体的流速大于下方气体的流速。
追问:是不是气体的压强与气体的流速有关系 有什么样的关系呢
引导语:带着这些疑问,让我们一起来探究“流体压强与流速的关系”,谜底很快就能揭开!板书课题——《第4节　流体压强与流速的关系》。
方式三　【故事情境导入】
故事情境:1912年秋,当时世界上最大的轮船之一“奥林匹克号”邮轮,以25 km/h的速度在海上航行时,英国铁甲巡洋舰“霍克号”以34 km/h的速度沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶着,两船横向距离很小,只有不足100 m,当“霍克号”刚刚追上“奥林匹克号”,船首与邮轮的船尾并列后,巡洋舰好像突然被一只看不见的巨手推动,不再顺从舵手的操纵,竟自动扭转船头,几乎笔直地向邮轮冲去,随着“咔嚓”一声巨响,“奥林匹克号”的右舷被撞了一个大洞。这起奇怪的海上事故,在当时很长一段时间无人能解释。同学们,你们想知道这其中的原因吗
图9 5 3
思考交流讨论:为什么两艘船不能并排行驶且彼此靠得太近
教师引导:带着这些疑问,让我们一起来探究“流体压强与流速的关系”,谜底很快就能揭开!板书课题——《第4节　流体压强与流速的关系》。
详见电子资源
实验设计:自制淋浴器
淋浴器有两个进水口,一个是冷水口,一个是热水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口的管道很细,插在一壶热水里。使用的时候,拧开自来水龙头,热水会自动向上流,冷水、热水混合以后,从喷头里喷出了适宜淋浴的温水。
其结构如图9 5 4所示,冷水和热水是通过混合阀混合后变成温水的。
图9 5 4
图9 5 5
混合阀像个三通管(如图9 5 5所示),冷水管比较粗,在汇合点附近突然变细。
原理解释:流动的液体存在着压强,压强的大小跟液体流速有关。液体的流速越大,它的压强就越小。当导管内没有自来水流过的时候,吸水管内外气体的压强相等,都等于大气压强。根据连通器的原理,吸水管里热水面与壶里的热水面相平。当导管里有自来水流过时,吸水管内热水上方气体的压强变小,管内外产生了压强差,在大气压的作用下,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。冷水流速越大,管内气压越低,管内、外压强差越大,热水流进导管中越多,它与冷水混合后的温度就越高。因此,可以通过控制自来水的流速,以调节流出的水温高低。
[中考解读] 本节在中考中的常考内容是:①有关流体压强与流速关系的小实验;②飞机升力的产生与应用。考查题型一般为选择题、填空题。
[考点对接] 1.探究流体压强与流速关系的小实验
例1　(南京中考)利用吸管可以做物理小实验。
图9 5 6
(1)用吸管“取”水:如图9 5 6甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中。现有以下四个动作:
a.用手指封住管口 b.将吸管移出水面到空杯上方
c.将吸管插入水中 d.松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是　　　　　　　(填字母)。这个实验的成功说明了　　　　的存在。
(2)如图乙所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,以下现象中涉及的物理原理与之不同的有　　　　(填序号)。
①在火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近
[答案] (1)cabd　大气压　(2)②
[考点对接] 2.飞机升力的产生与应用
例2　(广西中考)国产大飞机C919飞行时,机翼上方的空气流速　　　　下方的空气流速,机翼上方的气压　　　　下方的气压。(均选填“大于”或“小于”)
[答案] 大于　小于
例3　(福建中考节选)朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图9 5 7所示。用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
图9 5 7
[答案] 朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
材料一　来去自如的无人机
无人机的动力源来自无刷直流电机。无人机的原理就是当空气流过螺旋桨叶,桨叶上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,产生向上的压力差,使无人机上升。机身内部会有控制器控制电机转动的速度,转速越大,升力越大。当无人机起飞时只需增加旋翼速度,四块叶片产生的集体升力大于重力就会上升,这叫爬升阶段。当升力等于无人机的重力,就能够滞空悬停。无人机悬停的时候,四个螺旋桨都以相同的速度旋转。对角螺旋桨朝一个方向旋转,而另一对螺旋桨朝另一个方向旋转。这是因为如果所有螺旋桨都朝同一个方向旋转,无人机机身就会朝相反的方向旋转。
无人机俯仰运动,就是前进与后退。只需要控制前螺旋桨转动慢些,后螺旋桨转动快些,就会在前后产生不同的升力。后升力较大时可控制无人机前进。同理,左边螺旋桨转得快一些,右边螺旋桨转得慢一些,升力就会迫使无人机向右翻滚。当一个物体沿直线运动时,若突然受到一个与运动方向垂直的力,物体就会做圆周运动。无人机也是同样的道理,通过遥控就能轻松地做精密圆周运动。
材料二　风洞
风洞即风洞实验室,是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。
风洞种类繁多,如图9 5 8甲所示为闭口直流式风洞,其主要组成部分为收缩段、试验段、扩散段和动力装置,动力装置包括直流电机和风扇。风扇转动后,将空气吸入风洞中,通过调节电机转速以获得不同的实验段速度,收缩段前装有整流栅,整流栅做成方格状,用来消除气流中的旋涡,气流通过收缩段后,流速增大,这样可使进入试验段的气流较为均匀。试验段截面是方形的,模型放在其中进行试验,扩散段的功能是使试验段后面的气流减速后再排入大气。
图9 5 8
因为风洞的控制性佳,可重复性高,现今风洞广泛用于空气动力学工程的测试,譬如结构物的风力荷载和振动、风力发电、防风设施的功效等,一些研究也指出风洞实验的结果与现地风场观测的结果相近。
材料一　来去自如的无人机
材料二　风洞
【2025春人教八下物理精彩课堂（素材+教案）】
9.5 流体压强与流速的关系
方式一　【情境导入】
多媒体播放视频《手摇吸尘器》。
　图9 5 1
导入语:同学们,想不想试试,来两个同学,配合一下,一位“长江头”,一位“长江尾”,一“筒”相连,很奇妙吧。这就涉及今天我们要学的一个新的物理规律——流体压强与流速的关系。好,下面我们就开始探究这个关系的奥秘吧!板书课题——《第4节　流体压强与流速的关系》。
方式二　【游戏导入】
设计一个小游戏:(或多媒体播放视频《硬币跳高》)
　图9 5 2
在离桌边2~3 cm处放一铝质的硬币,在硬币前10 cm左右的地方放一高约为2 cm的直尺或用钢笔支起一个栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过栏杆。比比看,谁能使硬币跳得最高,同时思考:向硬币上方吹气,硬币反而可以向上跳过尺子,是什么力使得硬币向上“跳”起来的
设问:(1)怎样吹硬币才会跳起来
(2)硬币为什么会跳起来
(3)怎样才能使硬币跳得更高
交流:硬币与桌面间总有一定的缝隙,这样硬币的下方和上方都有空气。没有吹气时,硬币上面的空气与下面的空气可看作静止,这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强,硬币受力平衡而静止。当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时,硬币上方气体的流速大于下方气体的流速。
追问:是不是气体的压强与气体的流速有关系 有什么样的关系呢
引导语:带着这些疑问,让我们一起来探究“流体压强与流速的关系”,谜底很快就能揭开!板书课题——《第4节　流体压强与流速的关系》。
方式三　【故事情境导入】
故事情境:1912年秋,当时世界上最大的轮船之一“奥林匹克号”邮轮,以25 km/h的速度在海上航行时,英国铁甲巡洋舰“霍克号”以34 km/h的速度沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶着,两船横向距离很小,只有不足100 m,当“霍克号”刚刚追上“奥林匹克号”,船首与邮轮的船尾并列后,巡洋舰好像突然被一只看不见的巨手推动,不再顺从舵手的操纵,竟自动扭转船头,几乎笔直地向邮轮冲去,随着“咔嚓”一声巨响,“奥林匹克号”的右舷被撞了一个大洞。这起奇怪的海上事故,在当时很长一段时间无人能解释。同学们,你们想知道这其中的原因吗
图9 5 3
思考交流讨论:为什么两艘船不能并排行驶且彼此靠得太近
教师引导:带着这些疑问,让我们一起来探究“流体压强与流速的关系”,谜底很快就能揭开!板书课题——《第4节　流体压强与流速的关系》。
详见电子资源
实验设计:自制淋浴器
淋浴器有两个进水口,一个是冷水口,一个是热水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口的管道很细,插在一壶热水里。使用的时候,拧开自来水龙头,热水会自动向上流,冷水、热水混合以后,从喷头里喷出了适宜淋浴的温水。
其结构如图9 5 4所示,冷水和热水是通过混合阀混合后变成温水的。
图9 5 4
图9 5 5
混合阀像个三通管(如图9 5 5所示),冷水管比较粗,在汇合点附近突然变细。
原理解释:流动的液体存在着压强,压强的大小跟液体流速有关。液体的流速越大,它的压强就越小。当导管内没有自来水流过的时候,吸水管内外气体的压强相等,都等于大气压强。根据连通器的原理,吸水管里热水面与壶里的热水面相平。当导管里有自来水流过时,吸水管内热水上方气体的压强变小,管内外产生了压强差,在大气压的作用下,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。冷水流速越大,管内气压越低,管内、外压强差越大,热水流进导管中越多,它与冷水混合后的温度就越高。因此,可以通过控制自来水的流速,以调节流出的水温高低。
[中考解读] 本节在中考中的常考内容是:①有关流体压强与流速关系的小实验;②飞机升力的产生与应用。考查题型一般为选择题、填空题。
[考点对接] 1.探究流体压强与流速关系的小实验
例1　(南京中考)利用吸管可以做物理小实验。
图9 5 6
(1)用吸管“取”水:如图9 5 6甲所示,要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,移到另一只空杯中。现有以下四个动作:
a.用手指封住管口 b.将吸管移出水面到空杯上方
c.将吸管插入水中 d.松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是　　　　　　　(填字母)。这个实验的成功说明了　　　　的存在。
(2)如图乙所示,往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升,以下现象中涉及的物理原理与之不同的有　　　　(填序号)。
①在火车站的站台上,人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近
[答案] (1)cabd　大气压　(2)②
[考点对接] 2.飞机升力的产生与应用
例2　(广西中考)国产大飞机C919飞行时,机翼上方的空气流速　　　　下方的空气流速,机翼上方的气压　　　　下方的气压。(均选填“大于”或“小于”)
[答案] 大于　小于
例3　(福建中考节选)朱鹮是我国珍稀动物,演员们用舞蹈演绎的《朱鹮》宛若一幅流动的画,诉说着人与自然的和谐共生,如图9 5 7所示。用物理知识解释:朱鹮在空中滑翔时,翅膀上表面弯曲,下表面比较平,该形状对它飞行的作用。
图9 5 7
[答案] 朱鹮翅膀的上表面弯曲,流过翅膀上方的空气流速大,压强小;翅膀下表面较平,流过翅膀下方的空气流速小,压强大。翅膀上下方所受的压力差形成向上的升力。
材料一　来去自如的无人机
无人机的动力源来自无刷直流电机。无人机的原理就是当空气流过螺旋桨叶,桨叶上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,产生向上的压力差,使无人机上升。机身内部会有控制器控制电机转动的速度,转速越大,升力越大。当无人机起飞时只需增加旋翼速度,四块叶片产生的集体升力大于重力就会上升,这叫爬升阶段。当升力等于无人机的重力,就能够滞空悬停。无人机悬停的时候,四个螺旋桨都以相同的速度旋转。对角螺旋桨朝一个方向旋转,而另一对螺旋桨朝另一个方向旋转。这是因为如果所有螺旋桨都朝同一个方向旋转,无人机机身就会朝相反的方向旋转。
无人机俯仰运动,就是前进与后退。只需要控制前螺旋桨转动慢些,后螺旋桨转动快些,就会在前后产生不同的升力。后升力较大时可控制无人机前进。同理,左边螺旋桨转得快一些,右边螺旋桨转得慢一些,升力就会迫使无人机向右翻滚。当一个物体沿直线运动时,若突然受到一个与运动方向垂直的力,物体就会做圆周运动。无人机也是同样的道理,通过遥控就能轻松地做精密圆周运动。
材料二　风洞
风洞即风洞实验室,是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。
风洞种类繁多,如图9 5 8甲所示为闭口直流式风洞,其主要组成部分为收缩段、试验段、扩散段和动力装置,动力装置包括直流电机和风扇。风扇转动后,将空气吸入风洞中,通过调节电机转速以获得不同的实验段速度,收缩段前装有整流栅,整流栅做成方格状,用来消除气流中的旋涡,气流通过收缩段后,流速增大,这样可使进入试验段的气流较为均匀。试验段截面是方形的,模型放在其中进行试验,扩散段的功能是使试验段后面的气流减速后再排入大气。
图9 5 8
因为风洞的控制性佳,可重复性高,现今风洞广泛用于空气动力学工程的测试,譬如结构物的风力荷载和振动、风力发电、防风设施的功效等,一些研究也指出风洞实验的结果与现地风场观测的结果相近。
材料一　来去自如的无人机
材料二　风洞
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