初中物理粤沪版八年级下册4 神奇的升力优秀导学案

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知识精讲
知识点01 流体的压强与流速的关系
1．水、空气等都具有 性，统称为流体．
2．流体压强与流速的关系：流体流速越大的地方，压强 ；流体流速越小的地方，压强＿＿＿．
【即学即练1】下列实例中，不涉及流体压强与流速关系的是（ ）
A．玻璃厂用吸盘搬运玻璃
B．风沿窗外墙面吹过时，窗帘飘向窗外
C．风雨天打伞，伞面有时会向上翻
D．列车驰过时，安全线内的人容易被吸向列车
【答案】玻璃厂用吸盘搬运玻璃，是因为将吸盘内的空气抽出，大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上，利用了大气压的作用，故A符合题意；风沿着外墙吹过时，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗户外面，故B不符合题意；在有风的雨天打伞步行时，一阵大风吹来，伞会被向上吸起，这是因为伞的上方凸起，空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，产生向上的压强差，所以伞会被向上吸起，故C不符合题意；人离列车太近时，高速列车行驶过程中，使人和列车之间的空气流动速度很大，压强很小，人外侧的压强不变，人在内外压强差的作用下，被压向列车容易出现事故，地铁站台必须在安全线外候车，故D不符合题意．
知识点02 升力
1．机翼的形状是上凸下平．
2．机翼上方空气流速大压强小，机翼下方空气流速小压强大．机翼下方与上方所受的压力差形成向上的升力．
3．赛车的尾部安装一只倒置的“翅膀”，叫气流偏导器．作用是产生向下的压力，增强车轮的抓地性能．
【即学即练1】
飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，当气流迎面流过机翼时，气流对机翼上下表面产生向上的压力差，从而产生升力．能使图中的飞机前进时产生升力的秘密在于机翼，则机翼的横截剖面图应该是（ ）
【答案】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，压强较小；通过下表面的流速较小，压强大，即此时会有一个向上的合力，即可以使得飞机受到一个向上的升力．答案：B.
分层提分
【基础训练】
1．如图所示，一把太阳伞固定在地面上，一阵大风吹来，伞面被“吸”，严重变形。下列有关这一现象及其解释，正确的是（ ）
A．伞上方的空气流速大于下方，伞面被向下“吸”
B．伞上方的空气流速大于下方，伞面被向上“吸”
C．伞上方的空气流速小于下方，伞面被向下“吸”
D．伞上方的空气流速小于下方，伞面被向上“吸”
【解答】解：如图，相同时间，空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程，空气通过上方的速度大于下方速度。根据流体的流速越大压强越小，下方压强大于上方压强，伞在压强差下被吸向上方。
故选：B。
2．自2019年12月26日9时，随一列崭新的时速350公里“和谐号”高速列车从广州北部呼啸北上，途径长沙，我们长沙进入了高铁时代已十年有余．为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生，站台上设有安全线与列车的距离要更大些。这是因为高速行驶的列车与路边行人之间的（ ）
A．空气流速减小，压强增大
B．空气流速减小，压强减小
C．空气流速增大，压强减小
D．空气流速增大，压强增大
【解答】解：高速列车的速度较大，所以人离高速列车比较近时，人和高速列车的之间的空气流动速度增大，压强减小，人外侧的压强不变，人受到外侧压强大于人内侧受到的压强，人在较大的压强差作用下很容易被压向列车，发生交通事故。
故选：C。
3．2016年4月20日下午，甘肃酒泉瓜州县渊泉小学正在举行运动会，塑胶运动场上突然刮起龙卷风，将一名小学生卷起。龙卷风是高速旋转的气流，它能把地面上的人、动物或物体等“吸起”卷入空中。龙卷风能“吸起”物体的原因是（ ）
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重力变大
【解答】解：AB、龙卷风内部空气流速快、外部流速慢，造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强，这样就会形成一个向内的很大压力差；在压力差的作用下，地面上的人、动物或物体被“吸”起卷入空中，故A正确，B错误。
CD、在地球上物体的重力不会变，龙卷风不能使物体受到的重力变大、变小，故CD错误。
故选：A。
4．如图所示，让两张纸自由下垂，向两张纸的中间吹气。下列说法中正确的是（ ）
A．两张纸不动
B．两张纸向外被吹开，是受到人吹风的作用
C．两张纸向内靠近，是受到人吹风的作用
D．两张纸向内靠近，是受到外侧大气压的作用大于内侧气压的作用
【解答】解：对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于外侧的大气压，产生了一个向内的压强差，将纸压向中间，故D正确。
故选：D。
5．如图为喷雾器的工作原理图，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，液体就沿着细管A的管口成雾状喷出，这是因为此时细管A上方的空气（ ）
A．流速大，压强小B．流速大，压强大
C．流速小，压强小 D．流速小，压强大
【解答】解：当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，气压突然减小，细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。
故选：A。
6．学生自主创新实验是学生学习物理的有效途径。如图所示是小榕同学用漏斗对着蜡烛吹气的情景。他发现向左边吹气，烛焰向左弯曲，下列现象中所涉及的原理与此相同的是（ ）

A．用吸管从汽水瓶中吸汽水
B．往两张平行下垂的纸中间吹气
C．观察水槽侧壁不同深度的水流射程
D．用注射器打药液
【解答】解：流体流速大的地方压强小，用漏斗在蜡烛的左边吹气，左边空气流速大，压强小，右边空气流速小，压强大，烛焰在压强差的作用下被压向左边；
A、用吸管从瓶子里吸饮料时，先把吸管内的部分空气吸走，管内的气压小于外界大气压，饮料在大气压的作用下被压入吸管，上升到嘴里，所以使饮料上升到嘴里的力是大气的压力，与流体的压强与流速无关，故A错误；
B、对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于外侧的大气压，产生了一个向内的压强差，将纸压向中间，故B正确；
C、水的内部存在压强，液体内部压强的大小与液体的密度和深度有关，观察水槽侧壁不同深度的水流射程的长短可以判定压强的大小，与流体的压强与流速无关，故C错误；
D、用注射器打药液利用的是手的压力，与流体的压强与流速无关，故D错误。
故选：B。
7．如图所示是中国航母“辽宁号”训练时舰载飞机歼﹣15飞行的图片。下列说法中正确的是（ ）
A．飞机飞离航母后，航母始终漂浮，航母所受浮力的大小不变
B．飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速
C．飞机在航母甲板上加速飞行时，受到的是平衡力
D．飞机在起飞过程中，其惯性增大
【解答】解：A、舰载飞机飞离航母后，航母的总重力减小，航母始终漂浮，浮力等于重力，所以浮力会减小，故A错误；
B、飞机飞行时能获得向上的压强差，是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速，上方压强小于下方，从而产生向上的升力，故B正确；
C、飞机在航母甲板上加速飞行时，受非平衡力，故C错误；
D、飞机在起飞过程中，其质量不变，惯性不变，故D错误。
故选：B。
8．如图所示的现象中，涉及的物理知识与飞机机翼的设计原理相同的是（ ）
A．图甲中龙卷风吸水升空B．图乙中热气球升空
C．图丙中火箭升空D．图丁中潜水艇上浮
【解答】解：飞机的机翼上方凸起，下方平直，空气在相等的时间内，经过上方比下方的路程长，上方比下方的空气速度大，上方比下方的压强小，在向上压强差的作用下产生了向上的升力，故利用的是流体压强和流速的关系。
A、龙卷风内部空气流速快外部流速慢，造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强，水受到一个向上的压力差而向上运动，即为“龙吸水”现象，利用的是流体压强和流速的关系，故A正确；
B、热气球的升空利用的是空气的浮力，故B错误；
C、火箭的升空利用的是力的作用是相互的，故C错误；
D、潜水艇利用减小自身重力，使重力小于浮力，慢慢上浮，故D错误。
故选：A。
分层提分
【能力提高】
1．杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”，说的是大风掀起了茅草做的屋顶，如图所示。关于这一现象解释正确的是（ ）
A．屋顶上方空气流速大，压强小
B．屋顶上方空气流速小，压强大
C．屋内空气流速大，压强大
D．屋内空气流速小，压强小
【解答】解：风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，将茅草吸上去。
故选：A。
2．下列关于四幅图的说法错误的是（ ）
A．图甲：压力相同，受力面积越大，压强越大
B．图乙：马德保半球实验证明了大气压强的存在
C．图丙：往B管吹气，A管液面上升是因为A管上端空气流速变大，压强变小了
D．图丁：同一液体，深度越深，液体压强越大
【解答】解：A、由图可知，两手指受到的压力相同，左边手指与铅笔的接触面积大，由p＝可知，在压力一定时，受力面积越大，压强越小，故A错误；
B、马德堡半球实验证实了大气压的存在，托里拆利最早测出了大气压值，故B正确；
C、当用B管用力吹气时，A管上端空气流速变大，因为流速大的地方压强小，所以A管上端压强变小，下端大气压没有变化，从而形成了向上的压强差，因此A管中的水面会上升，故C正确；
D、据图可知，小孔距离液面的距离越大（深度越大），液体喷射的距离越远，即说明液体压强随深度的增加而增大，故D正确。
故选：A。
3．如图是我国自主研发的C919商用大飞机飞行时，飞机机翼上方的空气流速与压强的关系正确的是（ ）
A．气流速度大，压强大B．气流速度大，压强小
C．气流速度小，压强小D．气流速度小，压强大
【解答】解：
等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上方的空气流速大、压强小；机翼下方的空气流速小、压强大，使飞机受到一个向上的升力。
故选：B。
4．如图所示的装置中，甲、乙两个开口处安装了松紧程度相同的橡皮膜，橡皮膜处于平整状态，当鼓风机向右吹入空气（风）之后，橡皮膜形变情况符合实际的是选项中的（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：由图可知，甲开口处上方横截面积较大，且非常平直，乙开口处上方横截面积较小，且上平下凸，当鼓风机向右吹入空气（风）时，甲开口处上方气体流速较小，压强较大，乙开口处上方气体流速较大，压强较小，但两处的气体压强均小于橡皮膜外侧的气体压强，所以在内外压强差的作用下，两处橡皮膜均向内凹，且乙开口处橡皮膜向内凹陷的程度较大，故选项ACD错误，B正确。
故选：B。
5．如图所示，将两只相同的一次性塑料杯叠放到一起，用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气，发现上面塑料杯被吹出，有人用“上杯口流速大、压强小”使杯子飞出，有人用“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”进行解释，为进一步验证，设计的方案不可行的是（ ）
A．上面塑料杯底开一个小孔，再次实验、观察
B．剪去下面塑料杯底，重复实验、观察
C．两塑料杯底均剪去，再次实验、观察
D．剪去上面塑料杯口，使其低于下面塑料杯口，重复实验、观察
【解答】解：AB、无论是在上面的塑料杯底开一个孔还是将下面的塑料杯的底剪去都能使上面杯子内外的气压相同，不可能是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”；故AB不符合题意；
C、将两塑料杯的底都剪去，杯子不会飞出去，只是杯中有向上的气流，这样既不能说明上杯口流速大，压强小也不能说明吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来，故C符合题意；
D、上杯口低于下杯口，导致上杯口空气流速与上杯底空气流速都小，近似为0，不存在压强大小问题，如果再飞出，说明有气体进入下杯中将上杯顶起来，故方案可行，故D不符合题意。
故选：C。
6．如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中 （选填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为 Pa．（g＝10N/kg）
【解答】解：如果在右端c处往装置里急吹气，b处比a处粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中a管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2cm，则下降端比原来下降2cm，此时U形管两端的高度差为4cm，
则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa。
故答案为：小于；a；400。课程重点
1．了解流体的压强与流速的关系．
2．会解释相关的物理现象．
3．了解飞机的升力产生的原因．