第九章 流体压强
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八年级下册物理第九章《压强》思维导图【压力】(1)定义:物理学中把垂直压在物体表面上的力叫压力。
@初中生家长(2)方向:压力垂直被压表面并指向被压物体。
【压力与重力的区别】项目重力压力定义由于地球的吸引而使物体受到的力。
垂直作用在物体表面上的力。
产生原因由于地球的吸引而产生。
由于物体对物体的挤压而产生。
方向总是竖直向下垂直于受压面且指向被压物体。
作用点物体的重心在受压物体的表面。
地球对受力物体产生挤压作用的物施力物体体。
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,如果竖直方向只联系受重力和支持力,则物体对地面的压力等于其重力。
注意压力不一定是由于物体受到重力而引起的。
典例如图所示,把物体G依次放到水平地面上、斜面上和挤压在墙壁上,物体G对接触面的压力依次为F1、F2、F3。
试将压力与重力的大小关系填写出来,不能比较大小关系的填写“≠”,并说明原因。
F1G、F2G、F3G,原因是。
解析:压力和重力是两个完全不同的概念。
压力是指垂直作用在物体表面的力,力的方向与接触面垂直,产生的原因是由于物体间的相互挤压,属于弹力;而重力是由于地球对物体的吸引而产生的,重力的方向是竖直向下的。
如图所示,A图中的压力与重力方向相同,大小相等,压力是由于重力而产生的;B图中的压力F2垂直于斜面,重力G垂直于水平面;@初中生家长C图中的压力F3垂直于竖直面,重力方向竖直向下,压力不是由于重力而引起的。
答案:=<≠压力不是由于重力而引起的,比较不了大小【实验:探究影响压力作用效果的因素】(1)实验原理物体受到压力发生形变量越大,压力的作用效果越明显。
(2)实验方法①本实验运用了控制变量法,分别控制压力和受力面积两个变量。
②用海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,运用了转换法。
(3)实验过程和结论【压强】(1)定义:物理学中把物体单位面积上受到的压力叫压强。
(2)公式:p=F/S。
其中p表示压强;F表示压力,@初中生家长单位是N;S表示受力面积,单位是m2(4)对压强计算公式的理解①公式p=F/S无论对于固体、液体还是气体产生的压强都普遍适用。
第四节、流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
二、判断流速的大小
1.判断流速的大小应从以下两方面来分析:
自然流体,如流动的空气(风),流动的水,一般是在比较宽阔的地方流速小,在较狭窄的地方流速大。
运动的物体引起的空气和液体的流动,运动物体周围的流体流速大,其余地方的流体流速小。
知道了流速的大小,也就可以判断压强的大小。
2.利用流体压强和流速的关系解释有关现象的步骤。
第一步:确定流速大的地方在哪里,或分析物体形状,物体凸出部分周围流体的流速大;
第二步:根据压强大小确定压强差的方向;
第三步:根据压强差作用分析产生的各种现象。
例如:在厨房做菜时打开排气扇,可将厨房内的油烟排出室外。
可按以下步骤分析:首先将排气扇启动,向室外吹风,室外空气流动快;
室外空气流速大,压强小;室内空气流速小,压强大,室内外形成压强差。
油烟在压强差的作用下向排气扇中心处合拢,被排气扇排出室外。
三、飞机升力产生的原因
1.飞机机翼的形状:其上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。
2.飞机在前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。
气
流被机翼分成上下两部分。
3.在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大。
它对机翼上表
面的压强较小;下方气流通过的路程较短,速度较小,它对机翼下表面的压强较大。
4.这样机翼的上下表面存在压强差,就产生了向上的压力差,即为飞机的升力。
《第九章_压强》知识点总结9.1、压强:㈠压力1、定义:垂直压在物体表面的力叫压力。
2、方向:垂直于受力面3、作用点:作用在受力面上4、大小:只有当物体在水平面时自然静止时,物体对水平支持面的压力才与物体受至的重力在数值上相等,有:F=G=mg但压力并不是重力㈡压强1、压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关。
2、物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。
2、定义:物体单位面积上受到的压力叫压强.3、公式: P=F/S4、单位:帕斯卡(pa)1pa = 1N/m2意义:表示物体(地面、桌面等)在每平方米的受力面积上受到的压力是1牛顿。
5、增大压强的方法:1)增大压力举例:用力切菜易切断2)减小受力面积举例:磨刀不误砍柴功6、减小压强的方法: 1)减小压力举例:车辆行驶要限载2)增大受力面积举例:铁轨铺在路枕上9.2、液体压强1、产生原因:液体受到重力作用,对支持它的容器底部有压强;液体具有流动性,对容器侧壁有压强。
2、液体压强的特点:1)液体对容器的底部和侧壁有压强, 液体内部朝各个方向都有压强;2)各个方向的压强随着深度增加而增大;3)在同一深度,各个方向的压强是相等;4)在同一深度,液体的压强还与液体的密度有关,液体密度越大, 压强越大。
3、液体压强的公式:P=ρgh注意: 液体压强只与液体的密度和液体的深度有关, 而与液体的体积、质量无关。
与浸入液体中物体的密度无关(深度不是高度) 当固体的形状是柱体时,压强也可以用此公式进行推算计算液体对容器的压力时,必须先由公式P=ρgh算出压强,再由公式P=F/S,得到压力F=PS 。
9.3、大气压强1、大气对浸在其中的物体产生的压强叫大气压强,简称大气压。
2、产生原因:气体受到重力,且有流动性,故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。
3、著名的证明大气压存在的实验:马德堡半球实验其它证明大气压存在的现象:吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料。
第九章第4节流体压强与流速的关系教案【教学目标】1、了解流体压强与流速的关系,并能用其解释一些生活现象。
2、了解飞机的升力是怎么产生的。
【教学重难点】重点:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
难点:了解飞机机翼的形状及飞机升力产生的原因。
【教学方式】小组合作实验探究、班级师生交流。
【教学用具】乒乓球若干个、大号注射器2支、水槽2个、若干张纸、硬币9个、笔、漏斗、飞机升力演示器。
【教学过程】一、情景引入演示实验:(吸引学生注意力)吹风实验。
电吹风向上吹风,在气流的上方置一乒乓球,乒乓球悬在空中,可以向不同方向运动。
其中的奥秘是什么呢?今天我们一起来学习第九章第4节流体压强与流速的关系,共同探究其中的奥秘。
【教学过程】课件展示两张图片:腾空而起的飞机、破浪前进的水翼船。
师:什么是流体?同学们仔细观察这两幅图,图中有气体和液体,它们有什么共性?生:都具有流动性师:具有流动性的气体、液体统称为流体。
(板书)师:前面我们学习过液体内部的压强和大气压强,它们都是流体静止时的压强。
当液体和气体流动时,会产生奇特的现象,下面我们一起观察几个小实验,请同学们思考你们看到的视频哪个现象是真的?(播放视频)流体压强与流速的关系(板书)师:哪位同学可以说说你的看法?生:我认为第一个想象是真的,其他都是假的。
师:怎么知道同学们说的是否正确呢?生:通过实验。
师:对,实验是检验真理的最好办法。
二、互动新授你们桌面上有些材料,你们按小组合作完成以下实验,验证你们的判断。
并完成实验记录表格。
(一)学生实验1.将一枚硬币放在水平桌面上,在硬币前方放一把刻度尺(或笔)架起一个栏杆,在硬币上方水平吹一口气,硬币能越过栏杆,这是真的吗?2.把注射器装满水,将两个乒乓球靠近些放在水槽中,用注射器向乒乓球中间喷射水流,乒乓球被水流推到两边了,这是真的吗?3.用一个漏斗,在漏斗下面放一个乒乓球,用力给漏斗向下吹气,乒乓球被吹下来了,这是真的吗?4.将两张纸拿起,让纸张自由下垂,在两张纸中间正上方,从上往下吹气,两张纸向外飞起了,这是真的吗?(二)现象汇总、得出结论师:同学们基本都完成实验了,刚才你们判断对了吗?哪位同学可以代表你们小组告诉老师?你们看到的现象是什么?产生这个现象的原因是什么?生:我们小组做的是硬币跳高实验:在硬币上方吹起时,空气流速大压强小,硬币下方空气流速小压强大,形成向上的压强差,进而有向上的压力差,所以硬币能跳起来。
第九章第四节流体压强与流速的关系
·思考一下
1、液体有压强,气体也有压强。
但是液体与气体不是永远静止不动的,当液体和气体流动时,对压强的变化会
不会有影响呢?会的话的话,是怎么样的情况呢?
2、下面的三个实验,是怎么回事?稍后,我们就会讲到。
1.流体
1.1概念:气体和液体都具有流动性,统称为流体。
1.2说明:气体和液体都具有流动性,各个方向都有压强的存在。
2.研究气体压强和流速的关系
3.研究液体压强和流速的关系
4.流体压强和流速的关系
4.1在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
4.2开头的三个实验的情况
4.3扩展实验
5.飞机的升力
5.1原理
5.2动手模拟
6.生活中有关流体流速和压强的现象6.1空调洞
6.2喷雾器
6.3火车、地铁、高铁的防护安全线的作用
7.总结。
第九章压强第四节.流体压强与流速的关系知识梳理知识点一.流体压强与流速的关系1.流体:气体和液体都是可以流动的,所以称为流体。
2.探究流体压强与流速的关系:探究1如图所示的杠杆左端悬挂一薄铁片,右边挂一配重锤,调节配重锤的位置使杠杆水平平衡。
用吹风机在薄铁片上方吹气,可以观察到杠杆右边下沉;用吹风机在薄铁片下方吹气,可以观察到杠杆左边下沉。
在薄铁片上方吹气时,右边下沉,说明薄铁片上方空气流动加快,压强减小;在薄铁片下方吹气时,左边下沉,说明薄铁片下方空气流动加快,压强减小。
结论:气体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
探究2如图所示,将一个透明三通玻璃管第1个管口与水槽相连,第2个管口插入盛有染红的水的玻璃瓶中,当水槽中的水通过第1个管口流入玻璃管,并从第3个管口流出时,可以观察到瓶中的红水也会从第2个管口上升到水平管中,并与水槽中流出的水汇合,从第3个管口流出。
水平管中水流动时,使竖直管口上方的压强减小,大气压将瓶中的红水压进竖直管中,从竖直管中上升进入水平管。
结论:液体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
3.流体压强与流速的关系:流体的压强与流速有关,流速大,压强小;流速小,压强大。
知识点二.飞机的升力1.飞机机翼的升力把机翼做成类似飞翔的鸟的翅膀的形状,向上凸起,如图所示。
飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼。
气流被机翼分成上、下两部分,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大。
因此在机翼的上、下表面存在着压强差,这就产生了向上的升力。
飞机机翼产生升力的原理是流体压强与流速的关系,机翼上方空气的流速大,压强小;机翼下方空气的流速小,压强大。
当机翼倒置过来,下面凸起时,下方空气流速大,压强小,上方空气流速小,压强大,会产生一个方向向下的压力。
2.在生产、生活和技术上的应用生产、生活和技术上很多都应用到了流体压强与流速关系的知识。
如跑车尾部的“气流偏导器”产生方向向下的压强差,让车轮紧抓地面,还有小型喷雾器、汽车的化油器、球类运动中的“弧圈球”“香蕉球”等。
3.气压计:气压计是测大气压的仪器。
常用的有水银气压计,它是根据托里拆利实验原理制成的.还有无液气压计,也叫金属盒气压计,它是根据内部抽成真空的金属盒的扁平变化来反映大气压大小的.锅炉上的气压计、储气钢瓶上的气压计就是无液气压计。
知识点三.分析流体压强与流速关系的方法不论是液体还是气体,流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
流体的流速不同是多方面造成的,如房外比房内、窗外比窗内、门前比门后空气流动的速度快;有的是快速运动的物体带动流体的流速加快,如轨道上列车高速行驶时会导致铁路一侧空气比铁路外空气流动快,河道的行船会导致附近河水流动的速度加快。
流体压强与流速关系相关问题的分析方法:先定流速快慢,后定压强大小。
流速快慢的分析:①自然流动的空气和水,一般是在较宽阔的地方流速小,较狭窄的地方流速大;②运动物体引起的气体或液体的流动,运动的物体周围流速快,其他地方流速慢,凸起的地方流速快,平缓的地方流速慢。
知识点四. 流体压强与流速关系的应用如果一个物体的两个侧面流体流动的速度不同,两侧面的流体对物体的两个侧面就会产生压强差,形成压力差,对物体的运动会造成影响。
机翼的升力就是利用这个原理产生的,乒乓球、足球运动时的“弧圈球”“香蕉球”也是利用这一原理产生的。
玻璃管两端中某一端的气体或液体的流速发生改变时,会使两端管口形成压强差,促使液体或气体在管中流动。
这也是吸管吸取液体的一种方法,也是形成空气对流常用的一种方法。
如图所示的实验,图中A、B、C三处相同时间里流过的水量相等,而流速不相等。
A、B、C三处的竖直玻璃管口与大气相通,其压强等于大气压与竖直管中水柱产生的压强之和。
这样我们可以从竖直管中水柱高来判断不同位置处流体压强的大小。
B处竖直管中水柱升高小,即B处流速大、压强小。
知识点五. 分析流体压强与流速关系的问题时认识不清导致出错认为物体风速大的一侧受到的风力大,风速小的一侧受到的风力小,会产生向风力小的一侧的压强差,物体会向风速小的一侧移动。
其实,物体风速大的一侧空气流速大,压强小;风速小的一侧空气流速小,压强大,会产生向风速大的一侧的压强差,物体会向风速大的一侧移动。
重点讲解题型一液体压强与流速的关系1.如图甲,用注射器向浮在水面上的两个小纸船之间注水,可以观察到两个纸船彼此靠拢;如图乙,用漏斗对着乒乓球向下吹气,乒乓球反而被漏斗往上越吸越紧。
这两个实验共同明。
2.在科学晚会上,小亮用一根软管表演了一个有趣的节目.如图所示,他一只手抓住管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住上半部,使其在空气中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,如“天女散花”般地从上管口飞了出来。
产生这一现象的物理原理是。
题型二机翼问题1. 利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因。
压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机从模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差,则()A.模型上方空气流速大,压强小B.模型下方空气流速大,压强大C.模型上方空气流速小,压强大D.模型下方空气流速小,压强小题型三流体压强与流速关系的应用1.如图甲所示,一个竖直向上抛出且逆时针旋转的篮球在空中飞行的路线是()A.竖直向上B.向左走弧线C.向右走弧线D.无法确定2.行驶中的汽车车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速,车内空气的流速慢,天窗处空气的压强 (填“>”、“=”或“<”)车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外。
课堂练习1.如图所示是今年4月8日南广高铁南宁至梧州首趟高铁动车组列车驶出南宁火车站的情景.当列车行驶时,人必需站在安全线之外,这是因为列车行驶时速度较快,导致其附近的空气()A. 流速变大,压强变小,容易把人吸向列车B. 流速变大,压强变大,容易把人吸向列车C. 流速变小,压强变大,容易把人吸向列车D. 流速变小,压强变小,容易把人吸向列车2.当火车驶过时,人站在安全线以内,即使与火车保持一定的距离,也非常危险,以下现象不能用解释此现象的规律解释的是()A. 风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外B. 用吸管吧饮料吸进嘴里C. 大风会把不牢固的屋顶掀翻D. 护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶3.风筝在空中飞行利用了下列什么原理()A. 风筝下方空气流动速度小,空气压强小B. 风筝下方空气流动速度大,空气压强大C. 风筝上方空气流动速度大,空气压强小D. 风筝上方空气流运速度小,空气压强大4.下列实例中,不能利用气体或液体压强与流速关系解释的是()A. “过堂风”会把居室中侧面摆放的衣柜门吹开B. 用气筒给篮球打气,将气筒活塞往下压时感觉吃力C. 在火车进、出站时,站台上的乘客必须站在安全线以外D. 汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动5.如图,下列现象中能说明气体的压强跟流速有关的是()A. B. C. D.6.如图,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强p1、p2大小关系正确的是()A. p1>p2B. p1>p2C. p1>p2D. p1>p27.小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起,用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气,发现塑料杯被吹出,如图,有人认为这是因为“上杯口流速大,压强小”使杯子飞出,也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。
为进一步验证以上两种解释,下列方案不可行的是()A. 在上面的塑料杯底开一个孔,再次重复实验,观察杯子情况B. 将下面的塑料杯的底剪去,再次重复实验,观察杯子情况C. 将两塑料杯的底都剪去,再次重复实验,观察杯子情况D. 将上面塑料杯的杯口剪去,使其低于下面塑料杯的杯口,再次重复实验,观察杯子情况8.如图所示,某同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,当他将手指移开时,乒乓球没有下落.该现象可说明乒乓球上方气体流速________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强________ (选填“变大”、“变小”或“不变”).9.学习了有关压强和浮力的知识后,小明非常感兴趣,他和同学们利用吸管做了几个物理小实验.(1)如图甲所示,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).用吸管“取”水主要依靠了________的作用.(2)如图乙所示,往水平放置的吸管中吹气,可以看到竖直放置的吸管中的水面________(选填“上升”或“下降”).此现象中涉及的物理原理是流速越大,压强越________.(3)如图丙所示,取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端粘上适量橡皮泥并用石蜡封口,制成简易密度计.现使吸管竖直漂浮在不同液体中.①对这个仪器所运用的知识是(________)A.二力平衡的知识B.分子的动理论C.牛顿第一定律D.物体的浮沉条件②三种液体的密度的比较:密度最大的是________,最小的是________(选填序号).10.阅读短文,冋答问题:如图甲是一款新型无叶电风扇,与传统有叶风扇相比具有易清洁、气流稳、安全等特点.开始时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的细縫中高速吹出,夹带着周边的空气一起向前流动.导致后方更多的空气流入电扇出风口,风量被显著放大.无叶电风扇细縫口结构是根据“康达效应”设计的,康达效应指的是当流体(水或空气等)顺着物体的凸表面流动时.有向物体吸附的趋向并沿着物体的表面继续向前,在离开物体的瞬间,由于惯性其运动方向与出口末端的法线垂直.(1)风扇正常运行时,相同时间内细缝口流出的空气质量_______ (小于/等于/大于)进风口流进的空气质量.(2)下列与后方更多的空气流入电扇出风口的原理相同的是( )A. 载重汽车装有许多车轮B. 飞机飞行时机翼获得升力C. 足球在草坪上滚动得越来越慢D. 带电的玻璃棒能吸引轻小物体(3)某品牌的无叶电风扇在实际电功率相同时,它的出风量与出风口面积有关,相关数据如表所示,利用表中数据在乙坐标系中作出电扇出风量与出风口面积的图象.出风口面积/dm2出风量/L•s﹣18 45012 55016 59020 600(4)如图是小明设计的圆环空腔横截面示意图,其中设计合理的是________ .(5)在相同时间内,电扇出风口输出的能量比细缝口输出能量要大,这是因为.课后作业1.龙卷风的实质是高速旋转的气流.它能把地面上的人、动物或物体等“吸”起卷入空中,如图所示.龙卷风能“吸”起物体是因为()A. 龙卷风内部的压强远小于外部的压强B. 龙卷风内部的压强远大于外部的压强C. 龙卷风使物体受到的重力变小D. 龙卷风使物体受到的浮力变大(第1题图)(第2题图)(第3题图)2.如图所示,将一张明信片沿着其边长弯成弧形放在玻璃台面上,形成一座“拱桥”,当你对着“拱桥”使劲吹气时,你会发现()A. “纸桥”被吹开较长的距离B. “纸桥”被吹开较短的距离C. “纸桥”被吹得上下跳动几下D. “纸桥”紧贴桌面不动3.如图所示是某草原发生的一起龙卷风,龙卷风的实质是高速旋转的气流。