第八章第7节飞机为什么会上天

年级初二学科物理版本北师大版课程标题第八章第7节飞机为什么能飞上天

编稿老师闫芳

一校黄楠二校林卉审核薛海燕

一、学习目标：

1. 通过观察和探究实验，知道流体的压强与流速的关系。

2. 了解飞机的升力是怎样产生的。

3. 了解水翼船高速行驶的原理。

4. 了解流体的压强与流速的关系在实际生活中的应用。

二、重点、难点：

重点：流体的压强与流速的关系。

难点：飞机升力的产生、水翼船高速行驶的原理。

三、考点分析：

知识点考点细目知识目标

了解理解流体的压强与流速流体的压强与流速的关系√常考题型：填空题、选择题、实验题，所占分值约为2~4分。

一、流体的压强与流速的关系

1. 流体：气体和液体没有一定的形状，容易流动，统称为流体。

2. 大量实验表明：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。

二、飞机的升力

机翼截面上下不对称

机翼上方气流通过路程长，流速大，对机翼压强小； 机翼下方气流通过路程短，流速小，对机翼压强大； 机翼的上下表面存在压强差，产生了向上的升力（或举力）。

三、水翼船

船身下面前后方各装有水翼，与飞机的机翼相似。 四、喷雾器

知识点一：流体的压强与流速的关系

例1. 探究气体压强与流速关系的实验装置如图甲所示，其中两端开口的U 形管中有适量的水，U 形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。小华用电吹风机向玻璃管中吹风，风速为v 1时，U 形管内水面高度差如图乙所示；改变风速为v 2后，U 形管内水面高度 差如图丙所示。比较乙、丙两图中U 形管内水面高度差，可知风速v 1______v 2。（填“＞”、“＜”或“＝”）

题意分析：理解流体压强与流速的关系。

解题思路：用电吹风机向玻璃管中吹风的风速越大，玻璃管中气体的压强越小，即U 形管左侧上方压强越小，管内两侧液面高度差越大。乙图液面高度差大，则左侧上方压强更小，玻璃管中气体的流速大。答案：＞

解题后的思考：要知道U形管的特点。本题需要采用逆向思维来解答。

例2. 为什么鹰能在空中长时间盘旋，而不会掉下来？

题意分析：要求了解流体压强与流速的关系，会解释相关的现象。

解题思路：鹰的翅膀上部凸起，下部凹陷，当它在空气中飞行时，上方气流的速度大，对翅膀的压强小，下方的空气流速小，对翅膀的压强大，这样就使两个力的大小不相等，形成的压力之差，把鹰向上托，所以它不会掉下来。

解题后的思考：鹰和其他各种鸟的翅膀的形状，都和飞机的机翼有相同之处，即形状并非上下对称，而是上部凸起，下部内凹。滑翔机也是利用这个原理滑行的。

例3. 如图，把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间，向漏斗口吹气，会把乒乓球吹跑吗?实际正好相反，乒乓球会贴在漏斗壁上不掉下来，这是为什么?

题意分析：要求了解流体压强与流速的关系，会解释相关的现象。

解题思路：通过漏斗口吹乒乓球时，乒乓球上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，乒乓球受到向上的力，所以会贴在漏斗壁上不掉下来．

解题后的思考：

变式题——乒乓球前进过程中，不同的旋转方向使它会沿不同的径迹运动，运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，如图所示1、2、3三条径迹中（选填“1”、“2”或“3”）是上旋球（球沿逆时针方向旋转）的，是下旋球（球沿顺时针方向旋转）的，是不旋转的，简要说明你为什么认为上旋球应该沿着你选择的径迹运动。

答：上图中的1，2，3分别是上旋转，不旋转和下旋转球的径迹，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，空气相对于球的两种运动作用而相抵，球上方的气流速度比下方的小，所以上方压强大，相当于对球产生向下方的附加压强，因此，球受到向

下的压力，沿弧线迅速下落。

知识点二：流体压强与流速关系的实际应用

例4. 阅读下列材料，然后回答问题。

草原犬鼠的空调系统

图甲是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中一个洞的洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的瞭望台，但如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢？那样不是有两个瞭望台了吗？实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴中空气的流动方向。吹过平坦表面的风流速小，压强大；吹过隆起表面的风流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。

请回答下列问题：

（1）在图甲上标出洞穴中空气流动的方向。

（2）试运用上文提到的物理知识，说明乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车？（图乙）

题意分析：利用流速与压强的关系分析解决实际问题。

解题思路：（1）如图所示

（2）运动着的火车周围空气的速度大，压强小，乘客靠近运动着的火车易被强大的气流吸向车体而发生事故，所以必须站在安全线以外的位置候车。

解题后的思考：理解流体的压强与流速的关系，会用此分析解决相关问题。

例5. 有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），这主要是为了让跑车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面。请解释其中的道理。

题意分析：利用流速与压强的关系分析解决实际问题。

解题思路：根据题意介绍，“气流偏导器”的横截面如图所示。由于“气流偏导器”上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过“气流偏导器”上方的空气流速较慢，压强较大；而流过下方的空气速度较快，压强较小。这样，“气流偏导器”上下方所受的压力差形成了一个向下的力，从而使车对地面的压力增大，摩擦力随之增大，提高了车轮的着地性能。

解题后的思考：解答有关流体现象的问题时，注意分析物体形状，流速快慢（凸部流速快，窄处流速快），及压力差的方向。

本讲的知识与实际生活的联系特别紧密，同学们要在实际问题中加深对流体的压强与流速关系的理解。

一、预习新知

有关压强和浮力的典型问题。

二、预习点拨

将自己做过的有关压强和浮力的典型题目进行归类整理，找出解题的关键思路。

（答题时间：45分钟）

1. 如图1所示，两船近距离并排行驶时将会，这是因为两船内侧水的流速于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强于外侧水的压强（选填“大”、“小”或“等”）。

2. 打开自来水龙头，使自来水流过如图2所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是处，压强较小的是处（选填“A”、“B”或“C”）。

3. 如图3所示，是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强容器里液面上方的空气压强，液体就沿着细管上升，从管口中流出后，受到气流的冲击，被喷成雾状。