滬科版8.4液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系學(xué)案

1、第四節(jié)液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系一、溫故知新1馬德堡半球?qū)嶒炞C明了_的存在。（答案：大氣壓強(qiáng)）2小博在做托里拆利實驗時，測得大氣壓強(qiáng)76cm 汞柱，他又向水銀槽里注入水銀，使槽內(nèi)水銀面上升了1cm，則豎直放置在槽里的玻璃管內(nèi)的水銀面上升了_，這時管內(nèi)外水銀面的高度差為_。（答案： 1cm 76cm ）3關(guān)于大氣壓的值，下列說法正確的是（）A. 一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值相當(dāng)于760mm長的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)B. 一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值大約是76mm水銀柱C. 一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值相當(dāng)于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)D. 一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓強(qiáng)相當(dāng)于1.01 10 5Pa（答案： CD）二、名師解讀點撥知識點 1：流體壓強(qiáng)

2、和流速的關(guān)系我們把能夠流動的物體叫做_ ，例如液體和氣體（答案：流體）流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系是：流體在流速大的地方壓強(qiáng)較_ ，流速小的地方壓強(qiáng)較_（答案：小大）【說明 】（ 1）氣體如圖所示， 把一紙條放在嘴邊，用力從紙條上方向前吹氣，紙條就會向上飄起來。因為在紙條上方吹氣，紙條上方的氣流流速大，紙條下方的氣流流速小。紙條向上飄動，說明上方流體的壓強(qiáng)小，下方流體的壓強(qiáng)大，于是就推著紙條向上運(yùn)動。這是（ 2）液體打開水龍頭，使自來水流過如圖所示的玻璃管，由于一定時間里流過 A、B、C 處的水量是相等的，而 B 處的水管較細(xì)，所以 B 處的流速一定比 A、 C 兩處的流速大。從圖可以看出 B 處豎直

3、水柱的高度較小，表示 B 處的壓強(qiáng)較小。知識點 2：升力的產(chǎn)生飛機(jī)機(jī)翼的升力產(chǎn)生原因：如圖所示， 飛機(jī)的機(jī)翼形狀類似鳥的翅膀形狀，下方平上方凸起。 當(dāng)氣流迎面吹來時，在相同的時間內(nèi)上方氣流經(jīng)過路程大于下方氣流的路程，因此上方氣流流速較大，壓強(qiáng)較_，下方流速較小，壓強(qiáng)較_。機(jī)翼上、下表面受到了不平衡力的作用，向上的力_向下的力，二者合力是向_的，便是我們所說的升力。（答案：小大 大于上）【比較 】飛機(jī)的升力和飛機(jī)的浮力不同點相同點機(jī)翼上下表面由于氣升力體流速不同造成壓力差產(chǎn)方向都豎直向上生的浮力飛機(jī)排開空氣的重力【注意 】如果機(jī)翼的前緣稍向上仰，跟氣流的方向成一個小的仰角，則機(jī)翼上、下方的壓強(qiáng)差

4、比機(jī)翼跟氣流方向平行時還要大，因此產(chǎn)生的升力也較大。例如，飛機(jī)起飛時， 將機(jī)翼的前緣稍向上仰。三、拓展整合創(chuàng)新類型之一：流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系【例 1】（ 05 年蘇州）化學(xué)實驗室里常用的水流抽氣機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示。使用時讓自來水流入具有內(nèi)置噴口的T 型玻璃管內(nèi)。由于水流的作用，噴口A 處氣流的速度將_( 選填“減小”“增大”或“不變”) ， A 處氣體的壓強(qiáng)將_( 選填“減小”“增大”或“不變” ) ，從而使噴口 A 處的氣體和抽氣容器內(nèi)的氣體之間產(chǎn)生壓力差，以達(dá)到抽氣的目的?！敬鸢?】增大減小【變式題 】夏天蚊、 蠅較多時， 用手指按動 “滅害靈” 鋼瓶上的按鈕， 就可噴出霧狀的藥液，將害蟲很

5、快殺死。試解釋其工作原理。【解析】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中用的噴霧器，化妝品中的“發(fā)膠” 、“摩絲”等都應(yīng)用了與“滅害靈”同樣的工作原理。即噴出壓縮氣體，使瓶口處氣體流速快、壓強(qiáng)小，里面的液體在壓力的作用下順吸管上升到噴氣口，從而被高速的氣流沖成霧狀。【答案】“滅害靈”鋼瓶內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，鋼瓶內(nèi)充有壓縮液化氣和藥液，用手向下壓按鈕時，將閥門向下打開， 瓶內(nèi)液化氣迅速汽化成氣體； 當(dāng)氣體高速從噴口沖出時，吸管上方氣體流速快壓強(qiáng)小， 使瓶底的藥液沿吸管上升； 藥液到達(dá)吸管上方流出， 被高速氣體沖成霧狀從噴口射出?！纠?2】長江中下游地區(qū)每年夏季都會遭遇一次洪水的襲擊，為了確保人民生命財產(chǎn)安全，每年

6、各級防汛指揮部都要在汛期派人日夜堅守在各重點險段，確保長江大堤安全度汛確定這些險段所在地點的依據(jù)是（）A歷年抗洪搶險中容易出事故的地段B河道狹窄、河床過淺，江水湍急地段C靠近居民集中居住的地段D重點工業(yè)、重點設(shè)施所在地段【解析】需抗洪搶險的地段，河水流速較其他地段快，水中壓強(qiáng)小，在岸上地下水作用及河水沖刷作用下堤岸下部受指向河流方向的壓力， 使堤腳泥沙向江中塌陷， 從而使堤腳產(chǎn)生 “空穴”引起“管涌”現(xiàn)象，嚴(yán)重時會使堤身倒塌?！敬鸢浮?AB【拓展 】在長江枯水期采取拓寬河道、加深河床、用銅板樁、水泥樁加固堤身、堤腳，可有效地防止水患的發(fā)生； 在汛期利用各個大型水庫的蓄水功能可適當(dāng)控制江水流量、

7、 減緩流速，使堤壩承受的壓強(qiáng)差減小類型之二：升力的產(chǎn)生【例 3】（ 05 年廣西南寧 （課改實驗區(qū)） ）如圖所示是飛機(jī)機(jī)翼的截面圖， 當(dāng)飛機(jī)水平飛行時（ ）A. 機(jī)翼下方空氣速度大，壓強(qiáng)小B. 機(jī)翼下方空氣速度大，壓強(qiáng)大C. 機(jī)翼上方空氣速度大，壓強(qiáng)大D. 機(jī)翼上方空氣速度大，壓強(qiáng)小【答案】 D【變式題 】 (05 年南通市海門卷) 以下實例中，應(yīng)用了流體壓強(qiáng)與流速規(guī)律使物體向上運(yùn)動的是（）A氣球的升空B潛水艇上浮C大型客機(jī)的升空D火箭的升空【解析】 氣球的升空和潛水艇的上浮是利用了浮力，火箭的升空是利用了力的作用是相互的原理。只有大型客機(jī)的升空是應(yīng)用了流體壓強(qiáng)與流速規(guī)律，所以選擇C。【答案】

8、 C類型之三：綜合應(yīng)用創(chuàng)新【例 4】乒乓球運(yùn)動員打弧旋球時，球飛行時高速向上旋轉(zhuǎn)（稱為上旋球），然后在空中拐彎向下彎曲， 其飛行路線十分復(fù)雜，使對方來不及弄清球的方向，造成回球失誤， 從而取勝。試分析這種球利用了什么原理。【答案】由于球向上旋轉(zhuǎn)時，其表面空氣也跟著運(yùn)動，球上方氣流速度比下方慢，所以上方的氣壓比下方大， 受壓力差作用迫使球飛行的路線向下彎曲，球旋轉(zhuǎn)的速度越大，上下方壓力差越大， 迫使球向下彎曲得越大，由于球的運(yùn)動方向改變復(fù)雜，使對方不易判斷而造成回球失誤?！咀兪筋} 】乒乓球前進(jìn)過程中由于不同的旋轉(zhuǎn)方向沿不同的徑跡運(yùn)動。運(yùn)動員用三種不同的擊球方法把乒乓球擊出，請判斷，圖中1、2、3

9、 三條徑跡哪一種是上旋球（圖中乒乓球沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)）的、下旋球（圖中乒乓球沿順時針方向旋轉(zhuǎn)）的、不轉(zhuǎn)球的。說明你為什么認(rèn)為上旋球應(yīng)該沿著你所選的徑跡運(yùn)動。【解析】 本題的解答對學(xué)生在乒乓球方面的知識、技能的要求也很高要求：會打乒乓球，了解乒乓球的各項攻防技術(shù)了解乒乓球的上旋球和下旋球技術(shù)能運(yùn)用物理知識對上旋球和下旋球技術(shù)進(jìn)行正確的分析。如果學(xué)生不具備上述能力，就很難完全正確回答這個小題。要想打出上旋球，球拍應(yīng)摩擦球的后上部，如圖甲， 這時，球受到一個指向斜上方的力F，如圖乙。這個力，既使球產(chǎn)生一個斜向上的初速度，又使球產(chǎn)生強(qiáng)烈的逆時針旋轉(zhuǎn)。假設(shè)球沒有旋轉(zhuǎn)不受到向下的附加壓強(qiáng)， 則球?qū)⒀刂粭l

10、近似于拋物線的徑跡運(yùn)動 （圖丙中的實線）。附加壓強(qiáng)的影響同樣會使乒乓球的運(yùn)動徑跡發(fā)生改變，但要注意，在球開始運(yùn)動的階段，附加壓強(qiáng)對球的影響不明顯，只是在球運(yùn)動的后半段才會使球的徑跡有較大的改變，球的實際運(yùn)動軌跡如圖丙中的虛線所示，即原題中的徑跡1。要想打出下旋球，球拍要摩擦球的后下部，使球受到一個斜向下的力（如上圖）。這個力有使球沿圖中實線運(yùn)動的趨勢，但球受到的向上的附加壓強(qiáng)將使球在運(yùn)動時有上升的趨勢，最終，球?qū)⒀貓D中虛線所示的徑跡運(yùn)動，也就是原題中的徑跡3。由上述分析可知， 由于擊球的方式不同， 上旋球開始有向斜上方運(yùn)動的趨勢，下旋球開始有向斜下方運(yùn)動的趨勢。 因球的旋轉(zhuǎn)使球受到的附加壓強(qiáng)對

11、上旋球的作用是使球在落臺前有一個突然下沉的過程；對下旋球的作用是使球的運(yùn)行徑跡變得平緩。而不轉(zhuǎn)的球的徑跡介于上旋球和下旋球之間。不會打乒乓球的人， 不了解乒乓球運(yùn)動時弧線的高低和球拍摩擦球的方向之間關(guān)系的人，或者說對球類運(yùn)動一點都不了解的人，恐怕很難做對此題。【答案】 l 、 2、 3 分別是上旋球、不轉(zhuǎn)球、下旋球的軌跡。由于球的轉(zhuǎn)動，周圍的空氣也隨之繞球轉(zhuǎn)動對于上旋球（徑跡1），由于球的旋轉(zhuǎn)，球上方的空氣隨之向左運(yùn)動；但同時球向左運(yùn)動， 則空氣相對于球向右運(yùn)動。 空氣相對于球的兩種運(yùn)動作用相抵，球上方的氣流速度比下方的慢，所以上方壓強(qiáng)大。因此，球受到向下的壓力，沿弧線迅速下落。四、當(dāng)堂檢測反

12、饋1噴霧器為什么能噴水?【答案】 常用的噴霧器， 當(dāng)壓人活塞時， 圓筒里的空氣就從圓筒末端的小孔A 以很大的速度流出，因此小孔附近的空氣壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，于是容器 F 內(nèi)的藥液面上的空氣壓強(qiáng)迫使藥液從小孔下方的 B 管內(nèi)上升，到小孔A 附近時，被空氣流沖散成霧狀噴出2巨大的狂風(fēng)為什么會把房頂掀翻?請你根據(jù)今天學(xué)到的知識作簡單的解釋【答案】 氣流的壓強(qiáng)差對房頂會產(chǎn)生破壞作用因為房屋內(nèi)空氣對房頂下表面用的壓強(qiáng)是靜止空氣的壓強(qiáng)， 而刮颶風(fēng)時，沿房頂上表面的高速氣流對房頂作用壓強(qiáng)比房屋內(nèi)的氣壓小結(jié)果在房頂內(nèi)外就形成了氣壓差，方向自下向上的壓力可能會把整個房頂掀開，或者把房頂?shù)耐呦品瓰榱藴p少狂風(fēng)對房頂?shù)?/p>

13、損害，尖頂房屋的山墻上常安裝百葉窗，這可以使刮大風(fēng)時，通過百葉窗在房頂?shù)南卤砻嬉伯a(chǎn)生氣流。以減少房頂上下表面的氣壓差3在火車道旁行走的人，為什么不能靠車道太近?否則會出現(xiàn)什么危險?【答案】火車在高速行駛時，速度非常快，因此靠近火車的地方壓強(qiáng)小，與大氣壓形成了一個壓強(qiáng)差，使周圍的物體受到一個向里的吸力，如果人靠車太近就有可能被吸過去。)4輪船為什么會相互吸引?別萊利曼著的趣味物理學(xué)記述了這樣一件事情：l912 年秋天，遠(yuǎn)洋貨輪“奧林匹克”號在大海上航行著，同時在離它100 m遠(yuǎn)的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號幾乎跟它平行地疾馳著的位置時，發(fā)生了一起意外的事情：當(dāng)兩艘船到了如圖所示【

14、答案】當(dāng)兩艘船平行航行時， 在它們的船舷中間就好像有一條溝在普通的溝里，溝壁不動，水在動；這里正相反，是水不動而溝壁在動在這條能動的溝的狹窄部分，由于水相對船的流速較大， 使得兩艘船的相對兩側(cè)受到的壓力比兩船外側(cè)部分受到的壓力小， 從而使兩船相向運(yùn)動，發(fā)生撞船事故5一次龍卷風(fēng)發(fā)生時，屋外風(fēng)速很大，造成壓強(qiáng)急劇減小，降到只有90 kPa。當(dāng)時門窗緊閉，可以認(rèn)為室內(nèi)是一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，若室內(nèi)屋頂?shù)拿娣e為壓力差是多少牛?100m2這時屋頂所受到的內(nèi)外五、課后延伸閱讀為什么公共汽車后面的窗子是不打開的?當(dāng)你坐在疾馳的公共汽車中的時候，是否發(fā)現(xiàn)， 汽車的后窗總是關(guān)閉的，這是怎么回事，為什么在很熱的夏季，都不打開車的后窗呢?如果有一條小魚在茫茫的大海里游泳，水面是不會產(chǎn)生什么波浪的。如果大鯨魚游來就會激起滾滾的浪花。這是由于鯨的身體很大，它要