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1、八年級物理下冊 第十章《流體的力現(xiàn)象》復習教案 教科版
一、復習目標
1. 在流體中運動
2. 認識浮力
二. 重點、難點:
1. 知道流體的壓強與流速的關系
2. 了解飛機的升力是怎樣產(chǎn)生的
3. 通過觀察認識浮力的存在
4. 學會用彈簧測力計測量浮力的大小
三. 知識點分析:
鳥兒能在天空中翱翔,依據(jù)鳥的原理而設計的滑翔機大家聽說過嗎?你知道第一個設計滑翔機的人是誰嗎?在1891年,德國的奧托·李林達爾模仿仙鶴的翅膀形狀,設計和制造了第一架滑翔機,實現(xiàn)了飛行的夢想,鳥翼向上運動,肯定是有一個力作用在它上面了,而這個力呢,由于它有提升物體的作用,所以我們把它叫
2、做“升力”。
這個升力是怎樣產(chǎn)生的呢?讓我們來追溯一下歷史:早在1738年,伯努利就發(fā)現(xiàn)了流體壓強與流速的關系,這不僅解開了鳥兒在天空翱翔的奧秘,也成了人類打開空中旅行大門的鑰匙。
(一)流體壓強與流速的關系
1. 流體:液體和氣體有很強的流動性,統(tǒng)稱為流體。
2. 流體壓強與流速的關系:
實驗探究:作如下幾個實驗,(1)把一紙條放在嘴邊,用力從紙條上方吹氣,會看到紙條飄起來。說明紙條上方的壓強比下方??;紙條上方的流速大、壓強卻小。(2)在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣,硬幣就可以跳起來。(3)在兩張紙的中間向下吹氣,兩張紙將靠在一起。
以上幾
3、個實驗現(xiàn)象的產(chǎn)生原因,我們可以得到結論:
(1)流體在流速大的地方壓強小,流速小的地方壓強大,這個規(guī)律叫伯努利原理。伯努利原理對流動的氣體和液體都適用。
(2)應用:如飛機的升力、鳥的升力、在海洋中,企鵝、海豚、鰩魚、深水飛機。
(二)飛機的升力原理
(1)笨重的飛機能夠升空,與機翼的形狀有關系。根據(jù)氣體壓強與流速的關系,為了使飛機受到向上的升力,人們把機翼做成類似飛翔的鳥的翅膀形狀;向上凸起。
當氣流迎面吹來時,由于相同的時間內(nèi)機翼上方氣流要經(jīng)過的路程大于機翼下方氣流經(jīng)過的路程,因此下方氣流速度小,壓強大;上方氣流速度大,壓強小。機翼的上下表面受
4、到了不平衡的力的作用,向上的壓力大于向下的壓力,形成向上的壓力差,因此受到的合力是向上的,這就是向上的升力。
(2)再來說一下直升機:
直升機與一般飛機不同,它是一種以旋翼作為主要升力來源、能垂直起落、重于空氣的航空器。它主要由旋翼、尾槳、動力裝置、等部分組成。
發(fā)動機產(chǎn)生的動力靠傳動系統(tǒng)傳給旋翼和尾槳,旋翼是產(chǎn)生升力的部件,旋翼旋轉時,將空氣往下推(這好比:電風扇葉片將空氣往前送、輪船的螺旋槳轉動時將水往后推一樣),對空氣產(chǎn)生一個向下的推力,由于力的作用是相互的,被往下推的空氣反過來對旋翼產(chǎn)生一個向上的反作用力——升力,當升力的大小等于直升飛機的重力時,直升
5、飛機就可以勻速向上飛行;當升力的大小超過直升飛機的重力時,直升飛機便可以向上作加速運動。
(三)什么是浮力
1. 浮力:一切浸入液體的物體,都受到液體對它豎直向上的力,這個力叫浮力。
注意:(1)方向總是豎直向上的。(2)一切浸入液體的物體,都受到液體對它豎直向上的浮力,特別注意在液體中上浮、下沉的物體都受到浮力的作用。
2. 浮力的測量:先用彈簧測力計在空氣中測出物體重力G,再用彈簧測力計測出物體在液體中示數(shù)G’,彈簧測力計二次示數(shù)的差就是浸在液體中的物體所受的浮力大小,即
(四)浮力的產(chǎn)生原因:(浮力的施力物體是液體)
浮力的產(chǎn)生是由于物體上
6、下表面浸入液體深度不同而存在壓力差所致。
【典型例題】
例1. 在火車站和地鐵的站臺上,通常有一條白色的直線(安全線),列車進站時,乘務員總是要求乘客們站在劃定的安全線之外,為什么?
解析:列車進站時,行駛的列車會使附近的空氣流動,在劃定的安全線內(nèi)會形成壓強差,處在安全線內(nèi)的人極易導致安全事故。
解答:列車靠站臺前,行駛的列車帶動周圍的空氣流動,流動的空氣壓強變小,與列車附近的空氣形成指向列車的壓強差,候車的乘客如果站在安全線內(nèi),這一壓強差就有可能將人推向行駛的列車,導致安全事故。
考點分析:本題考查流體壓強與流速的關系——伯努利原理。
7、 例2. 下列物體在運動中,能用伯努利原理解釋的是( )
(1)氫氣球升上天空 (2)蜜蜂在空中飛舞
(3)老鷹在空中飛翔 (4)飛機在空中航行
(5)宇宙飛船在太空中航行
A. (1)(3)(4) B. (2)(3)(4)
C. (3)(4) D. (4)(5)
解析:題中列舉的幾個運動的物體中,氫氣球形狀為球形上下表面的空氣流速相同,沒有壓強差,它的升空與伯努利原理無關;蜜蜂在空中飛舞,它的翅膀上下移動的過程中,用力拍打空氣,根據(jù)力的相互作用性,空氣向上推翅膀,它的飛舞也與伯努利原理無關;宇宙飛船在太
8、空中運動,沒有流體物質的存在,所以飛船在太空中根本不存在流體壓強,飛機兩翼與鷹的翅膀有相同類型的仿生結構,它們在空中運動時會使空氣的流速不同而受到流體的壓強不同,可用伯努利原理解釋。
正確答案:選C
考點分析:本題考查伯努利原理,是重點內(nèi)容。
例3. 颶風吹過房屋時往往將屋頂掀開而毀壞房屋,這是為什么?
解析:颶風吹過房屋將屋頂掀開,從力的效果分析屋頂上瓦片一定受到了向上的力的作用,這種力的作用來自于房屋內(nèi)外流體的壓強差。
解答:風是空氣流動形成的,刮大風時,關閉的房屋屋頂內(nèi)外空氣壓強不同,房內(nèi)空氣對房頂下表面的壓強是靜止的大氣壓強,大風沿
9、房頂?shù)母咚贇饬骼@過屋頂時,流體形成的壓強小于房內(nèi)大氣壓強,結果在房屋的屋頂內(nèi)外形成壓強差,方向自內(nèi)向外,對房頂產(chǎn)生向上的掀力將房頂或房頂上的瓦片掀開,毀壞房屋。
例4. 某海濱浴場,水底布滿石子,在海水中游泳的人,由深水處不斷趨向淺水的過程中腳會覺得越來越痛,這是因為( )
A. 人的重力越來越大
B. 水底的支持力越來越大
C. 人所受的浮力越來越大
D. 人所受的重力、浮力、支持力的合力越來越大
解析:從力的作用效果理解,腳痛的感受來源于河底石頭對腳的力的作用,人體處在水中,受到有三個力的作用:重力、浮力和水底石頭的支持力,
10、人體從深水里走向淺水的過程中,人體水的浮力和水底支持力的合力與人體的重力平衡,人體的重力不變,人體所受水的浮力減小,則腳所受的水底支持力會隨之增大,故選B正確。
正確答案:選B
解答浮力問題時,對物體進行受力分析,有助于弄清處在液體中的物體所受重力、浮力和第三個力之間的平衡關系,從平衡關系中可以找到對應的數(shù)量關系和量與量之間變化關系。
考點分析:本題考查對浮力的認識。
例5. 金魚缸中,從魚口中吐出的氣泡,在水中上升的過程中氣泡所受的浮力將( )
A. 保持不變 B. 逐漸增大
C. 逐漸變小 D. 無法
11、判斷
解析:從圖片中觀察,氣泡在上升的過程中,所處的位置逐漸變淺,氣泡受到水的壓強越來越小,因此,氣泡的體積會不斷變大。根據(jù)浮力的相關因素(物體排開液體的體積和液體的密度)可以斷定,氣泡排開水的體積變大,浮力將隨之逐漸增大。
正確答案:選B
題中氣泡在液體中排開液體體積的變化,是從圖中獲取的相關信息,如何從圖中眾多的信息中讀取有用的信息,需要結合題意多比較,多分析,才能有正確的認識。
例6. 以下說法中錯誤的是( )
A. 在海濱游泳的人受到海水對他的浮力
B. 在空中漂浮的氫氣球受到空氣對它的浮力
C. 將一石塊扔到
12、水中,在其下沉過程中不受浮力
D. 在水中升起的木塊受到浮力
解析:只要物體浸在液體或氣體里,都會受到向上的浮力。水中下落的石塊,也會受到水向上的浮力。它之所以下沉是因為重力大于浮力,所以C選項錯。
正確答案:選C。
例7. 運動型轎車和跑車的尾部設計安裝了一種“氣流偏導器”(擾流板),它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相當于一個倒置的翅膀,這主要是讓車在高速行駛時,車輪能較好的抓住地面,試解釋其中的奧秘。
解析:跑車高速行駛的過程中,要使車輪較好的抓住地面,需要增大車輪與地面的摩擦力。如果增大跑車行駛過程中對地面的壓力,就可以增大摩擦力,便
13、有利于行車的安全。
解答:由于氣流偏導器上表面平直,下表面弧形凸起,所以當跑車高速行駛時,流過偏導器上方空氣的速度緩慢,壓強較大,而流過下方的空氣流動較快,壓強較小,這樣,偏導器上下方壓強產(chǎn)生的壓力差形成一個向下的力,從而增加跑車在高速行駛的過程中對地面的壓力,起到增加摩擦力的作用,達到提高車輪的著地性能的目的。
【模擬試題】(答題時間:30分鐘)
一. 填空題:
1. 浸沒在液體中的物體會受到浮力,是由于物體上、下表面在液體中的 不同,因此液體對物體上、下表面產(chǎn)生的 不同,使上、下表面所受 不等, 的差就是浮力,且浮力的方向總是 的。
2. 彈
14、簧秤下掛一個體積為200厘米3的金屬球(金屬的密度是8×103千克/米3),彈簧秤的示數(shù)為 。將球的一半浸入水中,球受到浮力 牛,此時,彈簧秤的示數(shù)為 牛。若將球放入水銀中,當球靜止時所受浮力為 牛。
3. 有一個實心物體,為了測量構成它的物質的密度,將它掛在彈簧秤下,彈簧秤的示數(shù)為19.6牛,將它沒入水中稱,彈簧秤的示數(shù)為14.7牛,此物體的體積是 米3,質量是 千克,由此可知其密度是 。
4. 深水飛機不斷在海洋中前進的過程中能實現(xiàn)下潛,深水飛機的兩翼的結構特點為 ,在兩翼上端的流體壓強比下端的流體的壓強 。(填“大”或“小”)
5
15、. 彈簧秤下掛著鐵塊,將鐵塊慢慢浸入水中,發(fā)現(xiàn)在鐵塊由接觸水面至浸沒過程中,彈簧秤的示數(shù)逐漸變小,由此可得鐵塊所受的浮力逐漸 。說明了浸在液體中的物體所受的浮力與排開的液體的 有關。
二. 選擇題:(有幾個答案就選幾個)
1. 密度為0.6克/厘米3的實心木塊分別投入水中和酒精中,則木塊在水中所處的狀態(tài)為( ),在酒精中所處的狀態(tài)為( ),木塊在水中浸入的體積比它在酒精中浸入的體積( )
A. 下沉 B. 上浮 C. 漂浮 D. 大 E. 小
2. 在同一個河流中,河道有寬有窄,下列認識中正確的是(
16、 )
A. 河道窄的地方河水流速慢,壓強小。
B. 河道窄的地方河水流速快,壓強大。
C. 河道窄的地方河水流速快,壓強小。
D. 河道窄的地方河水流速慢,壓強大。
3. 浸沒在水中的乒乓球,放手后從運動到靜止的過程中,其浮力大小變化情況( )
A. 浮力不斷變大,但小于重力
B. 浮力不變,但浮力大于重力
C. 浮力先不變,后變小,且始終大于重力直至靜止時,浮力才等于重力
D. 浮力先大于重力后小于重力
三. 簡答題:
1. 草原犬鼠是大草原常見的小動物,它挖的洞有兩個洞口,一些洞口比較
17、平整,一些洞口由圓錐形土堆圍成,這樣的結構能改進洞內(nèi)的通風情況。為什么?
【試題答案】
一. 填空題
1. 深度;壓強;壓力;上下表面壓力;豎直向上。
2. 15.68N;0.98;14.7;15.68。
3. 0.5×10-3;2;4×103千克/米3。
4. 上凹下凸 大
5 變大 體積
二. 選擇題
1. C;C;E 2.D 3 C
三. 簡答題
當風從地面吹過時,有土堆的洞口上空氣流速大,壓強小,平洞口上空氣流速小,壓強大,于是在兩洞口形成壓強差,空氣就由平洞口進入洞內(nèi),從有土堆的洞口流出,在洞內(nèi)形成風,這樣就改善了洞內(nèi)的通風情況。