教育最新K12八年级物理下册 9.4流体压强与流速的关系学案(无答案)(新版)新人教版

9.4流体压强与流速的关系

【学习目标】

1、了解流体压强与流速的关系，并能用其解释某些生活现象。 2、了解飞机的升力是怎样产生的 【学习过程】 一、课前预习自测

1．流体包括 和 ，它们都没有一定的 ，且很容易 。 2．流速和压强的关系是： 。 3．什么是“香蕉球”？为什么球的运动会变弯？ 4．飞机是怎么起飞的？飞机起飞前为什么要在跑道上快速运动一段距离？飞机是顺风容易起飞还是逆风容易起飞？

二、课堂探究

（1）实验：展示如图1所示T型管。A端接水源，C端去水槽，D管插入装有色液体的容器E中。问：水从A端流入，流到D管上端B处时会怎么流？ z

现象：______________________________________________________。 （2）实验：如图2所示

把一乒乓球放在倒置漏斗口处，从漏斗颈中用劲向下吹气，能否把乒乓球吹跑？

现象：_______________________________________________________________。 （3）实验：出示如图3所示仪器。

A管接水源，C管去水槽，水源加着色剂，A,C两端均装有可调节的阀门。观察A,B,C三管截面积大小：Sa>Sc>Sb，让水流进仪器，用阀门控制使水静止，观察三根竖直管中水的高度Ha=Hb=Hc，如图3（a）。从已学知识可知，竖直管中水的压强等于各管中水的压强，即此时：Pa=Pb=Pc接着让水流流动，在观察三根竖直管中水的高度：Ha>Hb>Hc。如图3（b），从而得出：Pa>Pc>Pb。在流量相等的情况下，由流速与截面积的关系可知：Vb>Vc>Va。综合此时三管中压强的关系得出结论：流速较大的位置，__________较小。 （4）机翼的升力

①用手将薄纸条的一端靠在嘴唇下，让另一端自然下垂，沿纸条上方轻轻吹气，观察纸条的运动。 现象： 解释：

②如图4所示的自制机翼模型。用细线把它固定在支架上（线稍长可使之升降），在其前方

用电吹风吹风，可发现机翼模型向上升，然后把支架倒置，再次实验。然后分析机翼升力产生的原因。 解释：

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（5）喷漆抢

如图5，把喷漆抢的吸管B改成透明管，A管接微型接气泵， 打开气源后可观察到喷嘴处气流把容器C中的有色液体吸上 来并喷出去。 解释：

通过前面实验探究，得出结论：在气体和液体中， ______________ __________。 三、课后提升 1．在气体和液体中，流速越大的位置压强越______，流速越小的地方压强与越 ______。 图6 2．图6是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机

翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____；下方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____。

3．在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险。这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体___ __，压强___ __，离站台远的地方气体__ ___，压强 ___ __，强大的气流会__ ___。 4．如图2所示，向两张纸的中间吹气，发生的现象是[ ] A.纸向两边分开 B.纸向中间靠拢 C.保持原来位置不动 D.都有可能

5．在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约2 cm高的栏杆，在硬币上方沿着与桌面 平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为[ ]

图2 A.硬币下方的压强比上方的压强大 B.硬币后面的压强比前面的压强大

C.硬币后面的压力比前面的压力大 D.硬币下方的空气密度比上方的大 例题分析

1．喷雾器为什么能喷水?

常用的喷雾器，当压入活塞时，圆筒里的空气就从圆筒末端的小孔A以很大的速度流出，因此小孔附近的空气压强小于大气压强，于是容器E内的药液面上的空气压强迫使药液从小孔下方的B管内上升，到小孔A附近时，被空气流冲散成雾状喷出，

2．热水怎么上去的?

有一种家庭使用的淋浴器，设备很简单，设计却很巧妙．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，热水居然会自动向上流，冷水热水混合以后，从喷头里喷出了适宜淋浴的温水．使用过的人都要发问：“热水怎么自动升上去的?”

为了回答这个问题，先得看一看这种淋浴器的结构：

如图所示，冷水和热水是通过混合阀混合后变成温水的．那么混合阀是什么装置呢?

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原来，混合阀像个三通管，冷水管比较粗，在汇合点附近突然变细．那么，为什么冷水流过这个混合阀时，热水就会自动上去跟冷水混合呢? 解析：流动的液体里存在着压强，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，吸水管里热水与壶里的热水相平．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．

3．巨大的狂风为什么会把房顶掀翻?请你根据今天学到的知识作简单的解释．

气流的压强差对房顶会产生破坏作用．因为房屋内空气对房顶下表面用的压强是静止空气的压强，而刮飓风时，沿房顶上表面的高速气流对房顶作用压强比房屋内的气压小，结果在房顶内外就形成了气压差，方向自下向上的压力可能会把整个房顶掀开，或者把房顶的瓦掀翻．为了减少狂风对房顶的损害，尖顶房屋的山墙上常安装百叶窗，这可以使刮大风时，通过百叶窗在房顶的下表面也产生气流，以减少房顶上下表面的气压差． 4．轮船为什么会相互吸引?

别莱利曼著的《趣味物理学》己述了这样一件事情：

1912年秋天，远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行着，同时在离它100 m远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地疾驰着．当两艘船到了如图所示的位置时，发生了一起意外的事情：小船好像是服从着一种不可见的力量，竟扭转船头朝着大船，并且不服从舵手操纵，几乎笔直[地向大船冲来。“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞．

请同学们用我们今天学习到的知识解释这一事故发生的原因．

当两艘船平行航行时，在它们的船舷中间就好像有一条沟．在普通的沟里，沟壁不动，水在动：这里正相反，是水不动而沟壁在动．在这条能动的沟的狭窄部分，由于水相对船的流速较大，使得两艘船的相对两侧受到的压力比两船外侧部分受到的压力小，从而使两船相向运动，发生撞船事故．

一、填空题

1.著名的___ __实验有力的证明了大气压的存在，1标准大气压=__ ___毫米水银柱=__ _ __Pa，在同一地区，海拔500 m处的大气压比海拔1000 m处的大气压要__ ___. 2.如图13—19所示，（a）将杯中装满水，（b）用硬纸片把杯口盖严，（c）用手按住纸片倒置过来，放手后纸片___ __，杯子里的水_ ____，这表明__ ___.如果将杯口转到（d）、（e）所示的位置纸片___ __，杯子里的水__ ___说明大气压强___ 小学+初中+高中

小学+初中+高中 __.

图13—19 图13—21

3.用来测定大气压的仪器叫___ __，常用的气压计有 _ __ __和__ ___两种.

4.在用注射器吸药水前，先将活塞向里推，将针头插入药液内，再向外拉活塞，这样管内气压比管外气压_____， _ ____使药水进入针管.

2

5.手指甲的面积大约是1 cm，在标准大气压下，指甲受到的大气压力是_____ N.

6.如图13—20所示，是一种常见的活塞式抽水机，图中表示了它的工作原理，当提起活塞时，阀门_____关闭，大气压迫使水推开阀门_____进入圆筒；压下活塞时，阀门_____关闭，水不能往下流就推开阀门_____进到___ __.再提起活塞，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从侧管中流出来.

图13—20

7.在气体和液体中，流速越大的位置压强越______，流速越小的地方压强与越 ______.

8.图13—21是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____；下方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____.

9.在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险.这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体__ ___，压强__ ___，离站台远的地方气体___ __，压强 __ ___，强大的气流会__ ___ . 二、选择题

10.首先测定大气压值的实验是

A.托里拆利实验 B.马德堡半球实验 C.奥斯特实验 D.牛顿第一定律实验

22

11. 分别用横截面积是1 cm和0.5 cm的玻璃管同时、同地做托里拆利实验时，两种情况下管内水银柱的高度之比是 A.1∶2 B.2∶1 C.1∶1 D.无法确定 12.水银气压计挂斜了，读数将会

A.比实际气压大 B.比实际气压小 C.和实际气压一样大 D.以上说法都不对 13.用塑料管能吸瓶内果汁，是由于

A.塑料管本身有吸水作用 B.人体内对果汁产生的吸引力

C.塑料管内气体被吸压强减小，大气压使果汁沿塑料管上升 D.果汁本身产生的压强大

14.如果水银气压计中的水银用水代替，那么玻璃管的长度约为 小学+初中+高中

小学+初中+高中

A.1 m B.4 m C.20.5 m D.10.5 m

15.如图13—22所示，把一只玻璃杯的杯口朝下，竖直按入水中，在杯子按入水中的过程中则 A.杯内充满水 B.水不能进入杯内

图13—22 C.水进入杯中，杯中空气压强越来越小

D.水进入杯中，杯中空气压强越来越大

16.如图13—23所示，向两张纸的中间吹气，发生的现象是

图13—23 A.纸向两边分开 B.纸向中间靠拢

C.保持原来位置不动 D.都有可能

17.在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约2 cm高的栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为 A.硬币下方的压强比上方的压强大 B.硬币后面的压强比前面的压强大

C.硬币后面的压力比前面的压力大 D.硬币下方的空气密度比上方的大 三、简答与计算题

18.在海拔3000 m以内，每升高10 m大气压降低100 Pa，若在山脚下的大气压为标准大气压，那么在850 m的山顶上大气压是多少？

小学+初中+高中

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提升导航答案 一、填空题

1.马德堡半球 760 1.01×105 大

2.不会掉下来 不会流出来 大气有向上的压强 不会掉下来 不会流出来 各个方向都有压强 3.气压计 水银气压计 金属盒气压计 4.小 大气压 5.10.1

6.A B B A 活塞上面 7.越小 大

8.长 大 小 短 小 大

9.流速大 小 流速小 大 把人推向火车 二、选择题

10.A 11.C 12.A 13.C 14.D 15.D 16.B 17.A 三、简答与计算题 18.9.25×104 Pa

19.1是上旋球，3是下旋球，2是不旋球.

由于球的转动，周围的空气也随之绕球转动，对于上旋球，由于球的旋转，球上方的空气随之向左运动；但同时球向左运动，则空气相对于球向右运动，空气对于球的两种运动作用相抵，球上方的气流速度比下方的小，所以上方压强大，因此，球受到向下的压力，沿弧线迅速下落.

小学+初中+高中