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第十章
流體的力現(xiàn)象
1.
在流體中運(yùn)動(dòng)
教科版物理八年級(jí)下冊(cè)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．知道流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。
2．了解飛機(jī)升力的產(chǎn)生。
3．通過(guò)觀察，認(rèn)識(shí)流體壓強(qiáng)與流速有關(guān)，體驗(yàn)氣體壓強(qiáng)差產(chǎn)生的力。
鳥兒是怎樣飛翔的？
導(dǎo)入新知
幾十噸重的飛機(jī)為什么能騰空而起？
1
知識(shí)點(diǎn)
升力的產(chǎn)生
實(shí)現(xiàn)了飛行的夢(mèng)想……
合作探究
中國(guó)航空之父——馮如
今天，飛機(jī)已經(jīng)成為我們生活中的重要交通工具……
幾十噸重的飛機(jī)為什么能騰空而起？
鳥翅膀展開(kāi)后的截面是上凸下凹，氣流流經(jīng)翅膀，翅
膀上下流速不同會(huì)形成壓力差，產(chǎn)生向上的升力，使
鳥在空中自由飛翔。
飛機(jī)的升力的怎么來(lái)的呢?
飛機(jī)的機(jī)翼
形狀是上凸下平的
猜想：機(jī)翼上凸下平，上方空氣流速快，壓強(qiáng)小，上
下有壓強(qiáng)差，產(chǎn)生壓力差，即升力
機(jī)翼的形狀是上凸下平的
飛機(jī)起飛之前，先得在跑道上跑一段距離。飛機(jī)
向前跑，空氣就相對(duì)地向後移動(dòng)，空氣的壓強(qiáng)作用在
機(jī)翼上使機(jī)翼獲得巨大的升力。機(jī)翼的形狀起了很重
要的作用。
上方流速快，壓強(qiáng)小
結(jié)論：氣流在機(jī)翼上下表面由于流速不同產(chǎn)生壓
力差，這就是向上的升力
下方流速慢，壓強(qiáng)大
合壓強(qiáng)：P
機(jī)翼剖面圖
象“裝反了的機(jī)翼”
上方壓強(qiáng)大于下方
給車身較大壓力
增加了穩(wěn)定性
加大了與地面摩
擦
增大了動(dòng)力
賽車尾翼板有何妙用？
(應(yīng)用題)飛機(jī)機(jī)翼初看好像是一
個(gè)整體，實(shí)際上是由幾部分組成
的，如圖所示。它的襟翼可以繞
軸向后下方、后上方偏轉(zhuǎn)。飛行員在飛機(jī)上升、平穩(wěn)飛行、下降和著陸減速等過(guò)程中，是通過(guò)操縱桿改變襟翼的彎曲度來(lái)改變飛機(jī)的升力、阻力的。下圖是簡(jiǎn)化的機(jī)翼截面圖，其中表現(xiàn)飛機(jī)上升的是(　　)
A
【例2】
【解析】
當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道滑行時(shí)，流過(guò)機(jī)翼上方的空氣流速
大，流過(guò)機(jī)翼下方的空氣流速小，機(jī)翼上下方所受的
壓力差形成向上的升力，當(dāng)飛機(jī)滑行速度大到一定值
時(shí)，機(jī)翼所受的升力超過(guò)飛機(jī)的自重，飛機(jī)就起飛了
。從題目中我們發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在上升過(guò)程中，需要的升力
最大，也就需要機(jī)翼上方的凸度最明顯，A選項(xiàng)中機(jī)翼
上方的凸度最明顯，形成向上的升力最大，符合飛機(jī)
上升時(shí)的狀況。故選A。
本題用到圖示法和對(duì)比法。對(duì)比四幅圖，看哪一種情
況機(jī)翼拱起的程度最大，則此時(shí)的升力最大，因升力
最大是飛機(jī)上升所需要的。
新知小結(jié)
1
如圖所示，在雨中撐傘的行人，每當(dāng)大風(fēng)吹來(lái)，會(huì)有傘被向上“吸”的感覺(jué)，關(guān)于產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．傘上方的空氣流速大于下方
B．傘上方的空氣流速等于下方
C．傘上方的空氣流速小于下方
D．傘的質(zhì)量太差
A
鞏固新知
2
中新網(wǎng)曾轉(zhuǎn)發(fā)了一組照片，向人們展示了一只灰鵝獨(dú)特的飛行技藝。如圖所示就是這只灰鵝在突遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)，身體猛然轉(zhuǎn)過(guò)180°，而頭部卻保持正常姿態(tài)的情形。使用這種“超級(jí)扭曲”的方式能使翅膀下方空氣流速________(填“大于”或“小于”)上方空氣流速，從而使灰鵝受到一個(gè)向________的作用力，能迅速降低飛行高度，使飛行更安全。
大于
下
2
知識(shí)點(diǎn)
流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
是什么力使得硬幣向上“跳”起來(lái)了？
想想做做
合作探究
　
硬幣與桌面間總有一定
的縫隙，這樣硬幣的下方和
上方都有空氣。
沒(méi)有吹氣時(shí)，硬幣上面的空氣與下面的空氣可
看做靜止，這時(shí)硬幣上面的空氣對(duì)硬幣向下的壓強(qiáng)
等于下面的空氣產(chǎn)生的向上的壓強(qiáng)，硬幣受力平衡
而靜止。
　當(dāng)在硬幣上方沿著與桌面平
行的方向吹氣時(shí)，硬幣上方氣體
的流速大于下方氣體的流速。
氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
探究活動(dòng)
手握兩張紙，讓紙自然下垂，在兩張紙中間向下吹氣。
猜想兩張紙將怎樣運(yùn)動(dòng)。
　
是什么力使得兩張紙靠攏？
結(jié)論
氣體壓強(qiáng)與氣體流速有關(guān)，氣體在流速大的地
方壓強(qiáng)較小；反之，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。
如圖所示，兩只紙船浮在水面上靜止不動(dòng)，用大注射器向兩船之間的水面快速注水。兩船將(　　)
A．靜止不動(dòng)　　　　　　
B．向中間靠攏
C．向兩側(cè)分開(kāi)
D．向同側(cè)偏移
【例1】
B
【解析】
用大注射器向兩船之間的水面快速注水，導(dǎo)致兩船中
間水的流速大，壓強(qiáng)小；而船兩側(cè)水的流速小，壓強(qiáng)
大。這樣，船就受到了一個(gè)向里的壓強(qiáng)、壓力差，兩
船向中間靠攏。
解答本題的關(guān)鍵是理解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：氣
體在流速大的地方壓強(qiáng)較小；反之，在流速小的地
方壓強(qiáng)較大。
新知小結(jié)
1
下列關(guān)于“流速越大的位置壓強(qiáng)越小”的認(rèn)識(shí)正確的是(　　)
A．只適用于氣體
B．只適用于液體
C．適用于氣體和液體
D．適用于固體、液體和氣體
C
鞏固新知
2
【中考·廣州】如圖，行駛中的汽車，車窗緊閉，當(dāng)打開(kāi)天窗時(shí)，天窗外空氣流速________車內(nèi)空氣的流速，天窗外空氣的壓強(qiáng)______車內(nèi)空氣的壓強(qiáng)，所以車內(nèi)空氣被“抽”到車外。(均填“>”“＝”或“<”)
＞
＜
1
知識(shí)小結(jié)
流體
歸納新知
1.
導(dǎo)致流體流速大的原因：(1)外力導(dǎo)致流體流速變快，
如用力吹氣；(2)高速運(yùn)動(dòng)的物體帶動(dòng)流體流速變快，
如高速行駛的列車周圍的氣體流速變快；(3)同一流
體在相同的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)較大的路程處流速大；(4)
同一流體流經(jīng)不同的橫截面時(shí)，流過(guò)橫截面小的位
置流速大，如河道狹窄處水的流速大。
2.
運(yùn)用流體壓強(qiáng)規(guī)律推測(cè)相關(guān)現(xiàn)象的結(jié)果時(shí)，要警惕
生活經(jīng)驗(yàn)的影響，因?yàn)榻Y(jié)果往往與生活經(jīng)驗(yàn)相反，
如教材中的“吹硬幣”現(xiàn)象。
民航客機(jī)在飛行時(shí)，機(jī)翼的上表面空氣流速大，壓強(qiáng)________，因此獲得升力。直升機(jī)能懸停在空中，是因?yàn)樾D(zhuǎn)的機(jī)翼對(duì)空氣施加一個(gè)向下的力，根據(jù)___________________，空氣會(huì)對(duì)機(jī)翼施加一個(gè)向上的力。
2
易錯(cuò)小結(jié)
易錯(cuò)點(diǎn)：不能區(qū)分普通飛機(jī)和直升機(jī)的升空原理
小
力的作用是相互的
簡(jiǎn)單解釋飛機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的。
1
解：飛機(jī)飛行時(shí)，空氣相對(duì)于飛機(jī)向后運(yùn)動(dòng)，氣流在機(jī)翼前方分開(kāi)，經(jīng)機(jī)翼上下表面在機(jī)翼末端匯合。由于飛機(jī)的機(jī)翼通常都是上凸下平的形狀，所以，在相同時(shí)間內(nèi)，機(jī)翼上方氣流走過(guò)的路程比下方的長(zhǎng)，上方的空氣流動(dòng)速度比下方的就快。因?yàn)榱黧w流動(dòng)時(shí)，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。所以，機(jī)翼下方氣流壓強(qiáng)比上方氣流壓強(qiáng)大，上下的壓力差就產(chǎn)生了作用在機(jī)翼上的向上的升力。
課堂練習(xí)
取一根長(zhǎng)吸管，從中間切開(kāi)一個(gè)口，如圖所示折成直角，一端插在水中，向水平管中吹氣，將觀察到什么現(xiàn)象？在生活、生產(chǎn)中，哪些裝置的原理和它是一樣的？
2
解：會(huì)看到水從管中噴出。在日常生活、生產(chǎn)中的小型噴霧器、香蕉球、煙囪的原理與此類似。
草原犬鼠是大草原常見(jiàn)的小動(dòng)物，它挖的洞有多個(gè)洞口，一些洞比較平整，一些洞口由圓錐形土堆圍成，如圖所示。這樣的結(jié)構(gòu)能改
善洞內(nèi)的通風(fēng)情況，為什么？
3
解：由圓錐形土堆圍成的洞口表面積
大，相同時(shí)間內(nèi)，空氣走過(guò)圓錐形土堆的路程長(zhǎng)，空氣流速大，壓強(qiáng)小，平坦的洞口空氣流速小，壓強(qiáng)大，這就會(huì)使洞口的兩端存在壓強(qiáng)差，空氣就在壓強(qiáng)差的作用下從平坦的洞口進(jìn)入，從高聳的洞口流出，起到通風(fēng)作用。
4
【中考·株洲】如圖，水平桌面上并排靠近放置兩個(gè)相同的小木塊。當(dāng)用細(xì)管沿水平方向?qū)χ緣K間的狹縫快速吹氣時(shí)(　　)
A．兩木塊都不受摩擦力
B．兩木塊受到的摩擦力大小相等，方向相同
C．兩木塊受到的摩擦力大小不等，方向相同
D．兩木塊受到的摩擦力大小相等，方向相反
D
5
【中考·福建】我國(guó)完成了速度超過(guò)400
km/h的高鐵交會(huì)試驗(yàn)，兩列高速運(yùn)行的列車交會(huì)過(guò)程中，產(chǎn)生“強(qiáng)吸力”的原因是兩車之間的空氣(　　)
A．流速大，壓強(qiáng)大
B．流速小，壓強(qiáng)小
C．流速大，壓強(qiáng)小
D．流速小，壓強(qiáng)大
C
6
【中考·吉林】生活中，“吸”字表述的現(xiàn)象，其原因各不相同，用吸管“吸”飲料時(shí)，飲料是在__________的作用下被“吸”入口中的。用吸塵器“吸”灰塵時(shí)，灰塵是由于空氣流速越大，壓強(qiáng)越__________的緣故被“吸”入吸塵器的。
大氣壓
小
7
如圖所示，將乒乓球放在漏斗的下面緊貼漏斗，從漏斗口向上吸氣，乒乓球不掉下來(lái)，這是因?yàn)槠古仪蛳路娇諝鈮簭?qiáng)________上方空氣壓強(qiáng)；從漏斗口向下吹氣，乒乓球也不會(huì)掉下來(lái)，這是因?yàn)槠古仪蛳路娇諝鈮簭?qiáng)________上方空氣壓強(qiáng)。(均填“大于”“等于”或“小于”)
大于
大于
1．【中考?淮安】隨著人們生活水平的提高，掃地機(jī)器人逐步進(jìn)入普通家庭，如圖所示為某款掃地機(jī)器人，其工作時(shí)是通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使內(nèi)部氣流速度________，壓強(qiáng)________，使雜物進(jìn)入吸塵器
達(dá)到清掃的目的。
變大
變小
課后練習(xí)
2．【中考·江西】如圖所示，是河水中的漩渦，漩渦邊沿水的流速相對(duì)中心處的流速較________，壓強(qiáng)較________，從而形成壓力差，導(dǎo)致
周邊物體易被“吸入”漩渦。(溫馨提
示：嚴(yán)禁學(xué)生私自下河游泳)
慢
大
3．【中考?煙臺(tái)】如圖所示，小紅手撐雨傘走在路上，一陣大風(fēng)吹來(lái)，傘面被“吸”，將發(fā)生嚴(yán)重變形。下列判斷推理及其解釋，正確的
是(　　)
A．傘面被向下“吸”，傘上方的空氣流速小于下方
B．傘面被向下“吸”，傘上方的空氣流速大于下方
C．傘面被向上“吸”，傘上方的空氣流速大于下方
D．傘面被向上“吸”，傘上方的空氣流速小于下方
【答案】C
4．【中考·赤峰】如圖所示，草原犬鼠的洞穴有兩個(gè)洞口，A口在平地上，B口在凸起的小土包上。當(dāng)微風(fēng)從左向右掠過(guò)地面的時(shí)候，就會(huì)有氣流在洞穴內(nèi)流動(dòng)，讓悶熱的洞穴變成涼爽的
“空調(diào)房”。洞穴內(nèi)能形成氣流，
是因?yàn)锽口上方比A口上方(　　)
A．風(fēng)速大，氣壓大
B．風(fēng)速大，氣壓小
C．風(fēng)速小，氣壓大
D．風(fēng)速小，氣壓小
【答案】B
5．【中考?泰州】吉利集團(tuán)最先試驗(yàn)成功能飛的汽車，其兩側(cè)的裝置類似飛機(jī)機(jī)翼(如圖)，展開(kāi)后，當(dāng)汽車高速行駛時(shí)，機(jī)翼上方的空氣流速________下方的空氣流速，機(jī)翼受到向上的壓強(qiáng)______
向下的壓強(qiáng)，使汽車能夠起飛。(均
填“大于”“等于”或“小于”)
大于
大于
6．中新網(wǎng)曾轉(zhuǎn)發(fā)了一組照片，向人們展示了一只灰鵝獨(dú)特的飛行技藝。如圖所示就是這只灰鵝在突遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)，身體猛然轉(zhuǎn)過(guò)180°，而頭部卻保持正常姿態(tài)的情形。使用這種“超級(jí)扭曲”的方式能使翅膀下方空氣流速________(填“大于”或“小于”)上方空氣流速，從而使灰鵝受到一個(gè)向________
的作用力，能迅速降低飛行高度，使
飛行更安全。
大于
下
7．如圖甲所示是我國(guó)國(guó)產(chǎn)直升機(jī)AC311A懸停空中的畫面，旋轉(zhuǎn)的機(jī)翼對(duì)空氣施加了向下的力，根據(jù)___________，空氣對(duì)機(jī)翼也施加了向上的托力。如圖乙所示是我國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919的圖片，客機(jī)在飛行時(shí)，機(jī)翼上表面空氣流速________(填“大”或“小”)，壓強(qiáng)________(填
“大”或“小”)，因此獲得向
上的升力。
【點(diǎn)撥】直升機(jī)旋轉(zhuǎn)的機(jī)翼對(duì)空氣施加了向下的力，因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的，同時(shí)空氣對(duì)機(jī)翼也施加了向上的托力，使飛機(jī)懸停。客機(jī)在飛行時(shí)，飛機(jī)上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力差，這就是飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因。
【答案】物體間力的作用是相互的；大；小
8．【中考?蘇州】小明采用“向漏斗口吹氣，觀察乒乓球狀態(tài)”的方法來(lái)探究流速對(duì)流體壓強(qiáng)的影響。以下方案不合理的是(　　)
A
9．【中考?邵陽(yáng)】2019年中國(guó)高鐵總里程已突破3萬(wàn)千米。高鐵站臺(tái)邊緣一定距離的地方都標(biāo)有安全線，人必須站到安全線以外區(qū)域候車，當(dāng)有列車駛過(guò)時(shí)，如果人站到安全線以內(nèi)，即使與車輛保持一定的距離，也是非常危險(xiǎn)的，這是因?yàn)?　　)
A．流體流速大的位置壓強(qiáng)大
B．流體流速大的位置壓強(qiáng)小
C．流體流速小的位置壓強(qiáng)小
D．流體壓強(qiáng)大小與流速大小無(wú)關(guān)
【點(diǎn)撥】當(dāng)列車駛過(guò)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)人和車之間的空氣流動(dòng)速度變大，此時(shí)人外側(cè)的空氣流動(dòng)速度小，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知，人外側(cè)空氣流速小壓強(qiáng)大，而內(nèi)側(cè)空氣流速大壓強(qiáng)小，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差，將人推向列車，易出現(xiàn)危險(xiǎn)。
【答案】B
10．足球運(yùn)動(dòng)員梅西在某次比賽中，踢出一記神奇的“香蕉球”，足球從右側(cè)繞過(guò)“人墻”射入球門，如圖所示。這是因?yàn)樘叱龅淖闱?　　)
A．左側(cè)空氣流速慢
B．兩側(cè)空氣流速相同
C．左側(cè)空氣流速快
D．不斷改變旋轉(zhuǎn)方向
【點(diǎn)撥】球在空中前進(jìn)的同時(shí)還不斷地旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，一方面空氣迎著球向后流動(dòng)，另一方面，由于空氣與球之間的摩擦，球周圍的空氣又會(huì)被帶著一起旋轉(zhuǎn)。這樣，球一側(cè)空氣的流動(dòng)速度加快，而另一側(cè)空氣的流動(dòng)速度減慢。由于足球兩側(cè)空氣的流動(dòng)速度不同，它們對(duì)足球所產(chǎn)生的壓強(qiáng)也不同，足球就在空氣壓力的作用下，向空氣流速快的一側(cè)轉(zhuǎn)彎。
【答案】C
11．【中考?山西】如圖所示，兩船并排行駛時(shí)，兩船將會(huì)越來(lái)越靠近，甚至發(fā)生碰撞，這是因?yàn)閮纱g水的流速________兩船外側(cè)水的流速，造成了兩船間水的壓強(qiáng)________兩船外側(cè)
水的壓強(qiáng)。(均填“大于”
“小于”或“等于”)
【點(diǎn)撥】?jī)纱⑴判旭倳r(shí)，兩船之間的水流通道變窄，水流速度大，壓強(qiáng)小；兩船外側(cè)水流速度小，壓強(qiáng)大，船受到向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)、壓力差，使兩船靠近，進(jìn)而發(fā)生碰撞。
【答案】大于；小于
12．流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的流體的體積，用字母Q表示。流量在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用，如每到汛期，監(jiān)測(cè)湘江的流量就是抗洪防汛的重要工作。
【點(diǎn)撥】AB間水柱的長(zhǎng)度l可用水的流速乘時(shí)間計(jì)算，即l＝vt，水的體積可用橫截面積S乘水柱長(zhǎng)度l，即V＝Svt。
【答案】vt；Svt
(2)打開(kāi)水龍頭，自來(lái)水通過(guò)導(dǎo)管流過(guò)如圖乙所示的玻璃管。待水流穩(wěn)定后，比較圖中1、2兩處的流速，________處的流速較大；比較C、D兩玻璃管中的水面高度，________管中
的水面較高。
【點(diǎn)撥】在1、2兩處流量相等時(shí)，由公式Q＝vS可知：2處橫截面積S小，水的流速v就大，由于流速大的位置壓強(qiáng)小，所以2處壓強(qiáng)小，故C管中的水面較高。
【答案】2；C
(3)打開(kāi)水龍頭后，只要水流不散開(kāi)，就可以觀察到水柱越來(lái)越細(xì)。請(qǐng)你指出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因：
_______________________________________________
_____________________________________________。
【點(diǎn)撥】流量Q一定，水往下流時(shí)，速度v變大，由公式Q＝vS知，水柱的橫截面積S將變小。
【答案】由公式Q＝vS可知，在流量Q不變時(shí)，水流越往下流速v越大，水流的橫截面積S越小，因此水柱越細(xì)
13．一次颶風(fēng)發(fā)生時(shí)，屋外氣壓急劇降到9×104
Pa，當(dāng)時(shí)房間門窗緊閉，可以認(rèn)為室內(nèi)氣壓是1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(取1×105
Pa)。若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e為100
m2，屋頂受到的壓力足以將屋頂掀翻。則：
(1)為什么屋外氣壓會(huì)急劇下降？
解：屋外氣壓會(huì)急劇下降的原因是空氣流速加快。
(2)求由于屋內(nèi)外壓強(qiáng)差使屋頂受到的壓力差的大小和方向。
解：屋內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp＝p1－p2＝1×105
Pa－9×
104
Pa
＝1×104
Pa，屋頂受到的壓力差F＝ΔpS＝1×104
Pa×100
m2＝1×106
N，方向豎直向上。

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