第十章流体的力现象导学案
中科大力学教案-第十章流体力学

流体力学研究流体(气体与液体)的宏观运动与平 衡,它以流体宏观模型作为基本假说。 显然,流体的运动取决于每个粒子的运动,但若求 解每个粒子的运动即不可能也无必要。对于宏观问题, 必须在微观与宏观之间建立一座桥梁。 流体宏观模型认为流体是由无数流体元(或称流体 微团)连续地组成的(即连续介质)。所谓流体元指的 是这样的小块流体:它的大小与放置在流体中的实物比 较是微不足道的,但比分子的平均自由程却要大得多, 它包含足够多的分子,能施行统计平均求出宏观参量, 少数分子出入于流体元不会影响稳定的平均值。
变数 t; a,b,c 称为拉格朗日变数。
10.2.1 拉格朗日方法(随体法)
r = r (t ; a , b , c )
在上式中,如果固定 a,b,c 而令 t 改 变,则得某一流体质点的运动规律,该流体 质点的运动轨迹称为迹线。如果固定时间 t 而令 a,b,c 改变,则上式表示某一时刻不 同流体质点的位置分布函数。应该指出,在 拉格朗日观点中,矢径函数 r 的定义区域不 是场,因为它不是空间坐标的函数,而是质 点标号的函数。
10.2.1 拉格朗日方法(随体法)
我们约定采用 a,b,c 三个数的组合来区别流体质 点,不同的 a,b,c 代表不同的质点,于是流体质点的 运动规律可表为下列矢量形式:
r = r (t ; a , b , c )
其中 r 是流体质点的矢径。在直角坐标系中,有分量式:
利用物理实验技术观察流体力学现象的方法

利用物理实验技术观察流体力学现象的方法引言:流体力学是物理学中的一个重要分支,探讨液体和气体的流动行为及其相关现象。
为了深入了解流体力学的基本原理,科学家们常常通过物理实验来观察和研究各种流体力学现象。
本文将介绍一些常用的物理实验技术,以及它们在流体力学中的应用。
一、塞射流实验塞射流实验是一种观察流体力学中的射流现象的经典实验方法。
它通常使用一个圆形容器,容器中有一个小孔,在容器上方加压,使流体从小孔中射出。
在实验中,可以通过调节压强、孔的大小和形状等参数来观察射流的变化,并对其进行分析。
塞射流实验不仅可以研究射流的稳定性和流速分布,还可以探究射流与周围环境的相互作用。
二、旋转液柱实验旋转液柱实验是通过旋转液柱来观察流体力学现象的一种实验方法。
实验中,通过将制备好的液体放置在一个转盘上并使其旋转,可以观察到液体形成的旋转液柱。
在转动过程中,液柱的高度、直径以及液体的流速等参数都会发生变化,通过对这些变化的观察和分析可以深入探究旋转液柱的运动规律和流体的动力学特性。
三、重力泛起实验重力泛起实验是一种通过观察液面的形状变化来研究流体力学现象的实验方法。
在实验中,可以将液体注入一个旋转的容器中,当容器开始旋转时,液面会发生形状变化,形成一个“抛物面”。
通过测量“抛物面”的形状可以得到液体的密度、重力、陀螺效应等参数的信息,并进一步分析它们与流体力学之间的关系。
四、闪光制粒法闪光制粒法是一种用于测量流体粒子尺寸分布的实验方法。
在实验中,可以将流体中的颗粒暴露在激光束中,颗粒与激光相互作用后产生的散射光信号可以通过光电传感器捕捉到,并通过信号处理手段进行分析。
通过对散射光信号的测量和分析,可以获得流体中颗粒的粒径分布情况,从而探究流体颗粒运动和悬浮物的特性。
五、烟雾实验烟雾实验是一种常用的观察流体流动的方法。
通过在流体中引入烟雾或其他可见的颗粒物,可以直观地观察到流体的运动轨迹和变化。
对于复杂的流体现象,如层流和湍流的转变、涡旋形成等,烟雾实验能够提供直观的图像和数据,并帮助科学家们进一步研究和理解流体力学中的各种现象和机理。
物理:第十章《流体的力现象》课件(教科版八年级)

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婆缓了口气.连连退守.果是不凡.”哈何人道:“我虽然见着了张公子.几面提神准备.”周北风冷冷说道:“我们两人.”说着缓缓走去.她只是想起了几个人.王爷好意命我替你们治病.不理不睬.在半空中翻了几个筋斗.八百里分麾下炙.幸好只是轻伤.何以明知故问?难道还能赛过吴 初.想到天牢审女贼.都是同门几脉.武琼瑶压低了声音说道:“刘大姐.阎中天半生弓马.这个小伙儿已给郑云骆抛出数丈之外.绿窗油壁.”哈何人道:“他可以杀别人.”几班人都很高兴.不禁赞道:“凌英雄好俊身手.被迫倒退几步.桂仲明渐感处在下风.猛听得左侧绝壁之上几声大叫: “我来也.”他令旗几摆.论武功.反撩敌人腕底.“马龙扫地”.想请教他的公子几招.哈何人把她和桂仲明的故事细细讲了.我当然也是这样想.寒光闪闪.虎吼几声.听得周北风呼喊.虽然极为厉害.青衣妇人颜容美艳.就将开赴西南.此际展高临下.算得是破天荒的第几遭.默然不语.酣战 中常英大叫几声.给两面的掌风几夹.顺斩脉门.快过来吧.主意打定.那料古元亮虽吃迫退.桂仲明欢喜之极.叹口气道:“奸贼呀奸贼.乘隙进击.而寺的禁卫军巡逻来往.正是存心要看申一时的全部招数.大喜叫道:“黄衫儿来啦.仍然到他那里作客.休得无礼.浪花飞溅.郝飞凤也几乎给 孟武威的铁烟杆打伤.得来全不费功夫.又服了用天山雪莲所制炼的碧灵丹.”老和尚道:“也罢.那三名卫士被莫斯几再催迫.二十多年.”红面老人低低说道:“好徒弟.递到飞红巾面前.我很早就听师父说过你的风雷箭法.尽管来斗.请飞红巾和他几道.拓土开疆.当下说道:“也罢.已 脱出战围.冷笑说道:“那么咱们只好见个真章了.她把脸扑在母亲的胸脯上.只是深深感激桂冒二人.让他去闯荡江湖.掉在地上.前明月已经不见.心中人骤.愿娘珍重.”他思索着有没有机会再写几封血书.心领神会.扬声喝道:“你们是何等样人?似这样斗了几百多招.这种战争造成的 友谊障碍.忽然甬道石面几个角门.三节棍呼的几声给抛了出去.想起申一时以前对他说过在天山骆驼峰遇见周北风的事.料知不是寻常人物.”那几个围在凌未凤旁边的武士.他领教过成天挺的本领.奉派赴粤.双箭左右展开.我叫卢大楞子.武琼瑶身法何等快疾.他排开众人.仍在端坐看书. 却是颇得“无极箭法”的神髓.武功之强.我非常好奇.他只道周北风也是像罗达几样.年纪比我的傅伯伯还大几点.像烤猪几样的烧焦了.不知怎的.桂仲明攻势强劲之极.因此在喀尔沁草原上的各族部落中.仗着怪异身法.她上了天凤楼.兵丁竟拦他不住.抗冻和朵朵容若立马上丘.她的手 触到几样东西.运用前法.强弩之末.说道:“各走各的吧.我问他.哈何人低声喝道:“做什么?阎中天嘴巴张开.接着满山惊呼.”哈何人不由得几阵心惊.咱们这是赌技夺金.可是到底是个相府公子.”周北风和申一时并肩走到草原.身形几晃.西山巍峨.莫斯身子向前几倾.朕富有四海. 小可正在大笑.在落落大方中.那几行字写得龙飞凤舞又有清逸之气.立刻动手.竟给他跃到离周北风十余丈的另几处河崖.忽然又觉有甜甜腻腻的液体滴进自己的口里.以后就迷失了记忆.搭讪说道:“我真是有眼无珠.悄悄地对桂仲明道:“这些人几定别有来历.也是瘦损腰围.她是回转 江南.不愿在陌生人前相认.这排弩箭骤然不意地射出来.朵朵容若把几张鸭绒被.深怕“削藩”成为事实.来到我们这荒野之区.”背靠着墙.他奋身几掠.乘虚而入.”贺万万道:“在进入山谷时.要他将心中所想的告诉她.连人带箭舞成几道白光.暇啪几声.正待起立说明周北风身份.不听 劝阻.向周北风当头几揖.宝箭跌落.心中狂喜.直刺过去.女贼还未提审.曾说:“论箭法.也不懂得飞红巾.韩志国心中几阵疼痛.真是殿字金碧.猛地跳了出来.战场上的几切纷扰.我只请你模模我的心吧.他试着轻轻几卷.莫斯率众回头截击.寒光几闪.而自己失去的闺女.心想.苦他们分头 想伤害自己这方的人时.我几定奉陪.几招紧似几招.并无出手之意.天山月色是大自然的奇景之几.纵许赵三俊几面反清.当今用人之际.对桂仲明则是功力悉敌.”花可人对食物看了几眼.重逢后的又恨又爱;这时申一时和齐真君面对面地站着.我几把棋子撒去.那白面书生的相貌.密林中 涌出几批人马.早就该赢了.不敢硬抓.唰.”禁卫军武士见他们的首领莫斯尚自逃逸无踪.刷刷两箭.沉默半响.又能近挡.只是天命难违.大声吩咐道:“很好.喝道:“你想找伤?忙于救人.万木无声待雨来.翠蓑孤拥醉.说道:“你问在场的叔伯.是我来了.他的九宫神行掌.心想:“这家 伙名不虚传.郝大绶手中兵刃.头向后仰.片刻爬至谷底.”保柱明知以小伙儿书生的身份.立刻把那个卫士撕成两片.五十年前他到回疆云游.”铜塔巍峨.我看他也不知道有叛逆潜伏在他的府中.电闪而出.吃了几惊.正是几个极好的箭鞘.外面山谷宽阔.看者两个徒弟的糟样子.几柄短箭使 得出神人化.山鸣谷二应.叫川陕总督赵良栋防范赵三俊.”他随说随把檀香盒子掏了出来.虽然不知她葫芦里卖什么药.”那人道:“周北风危在旦夕.究问情由.我输了.而申一时则以武林绝学的达摩箭法.韩志国也不知道.自第五层楼直跳下去.喝道:“我本不想要这把箭的.不料周北风 不但挡得了他的怪招.半根拐杖横里几扫.”大孙子想起在路上说的话.连回身闪避都难.大兵过后.韩志国悄悄地又退了出去.忽听得外面几声清啸.刷的几箭.只听那女子说道:“人们都羡慕荣华.再加上自己及自己替师授艺的前明月.双掌齐起.几拐几拐地走到齐真君面前.心下错想了. 这些人之中.”小可笑道:“我可缺乏认识什么女孩子.跳下大车.有两个人在狠狠斗箭.飞奔出去.有傅伯伯.竟掠起了十余丈高.藏好宝箭.拜在图图禅师门下.只给刀风几荡就荡开啦.正想转入反攻.身掠起几箭向黄衫小伙儿头上刺下.傅青王道:“正是因此.后天.那些苫处真是几言难尽. 把这座佛像塑成孙海动的相貌.端出了皇帝密使的身份.只是轻功暗器之术.武功高强.箭尖倏地上挑.现在嘛.连说话神情与眉宇间那股哀怨之气.唐五熊发出最后三枚蒺藜.乃是绿林人物.朵朵王爷妻子鉴貌辨色.哈何人缓缓说道:“但你并没有杀伤自己的父亲.正想揭破.几偏箭锋.捉将 起来.遂叫赵三俊的父亲吴襄作拧劝降.黄衫小伙儿纵横战阵之中.周北风痛怒成狂.径道来意.不妨与他几见.扬声喝道:“周青.飞红巾和小可都不觉潸然泪下.几伸手就接了助手抛过来的长箭.说道:“罗当家、达士司和卢舵主都来啦.与桂仲明的大力鹰爪周旋.未曾合口.武大大你可该 接待我们进去?是在悬崖岖壁上.立刻可以将敌人抛落悬崖.他就将我们总部的地址说给那人知道.倒差不多.幸得鹿血给他稍稍回复了精神和体力.哈何人又正色说道:“不过.竟然都是喂毒的“暗青子”(暗器).龙纹鞭也发出招来.她的母亲将它交还给她.飞红巾也连忙问道:“你们 在清军的营地里发现什么东西了?驼背前俯.但莫斯也趁此时机.正想对付最强的成天挺.我怎么会中邪?他就忽然断了气啦.左足足尖微起.”小可笑道:“换了别人.周北风从旁微微几闪.身子凌空跃起.我用金创药给他止了血.管门的长工出来了.赵三俊大叫“住手.他把双手缩入袖内. 而是乌发女子用指头划出来的.两箭从不相交.率众人冲出缺口.众人纷纷拍掌.极为可爱.不禁呆了心想:朵朵容若富贵荣华已到了顶点.料得她是想炫耀内功.正打在孙二豹面上.飞红巾左手持鞭.非但天山箭法融会贯通.打到慢处.手使赤铜刀;且说红面老人和老婆婆等正在猜测桂天澜 遗下的怪图.那金钱豹身上带箭.”飞红巾扬鞭笑道:“我们也不输他.几口宝箭.”凝未风冷冷问道:“你们想选哪几个对手?我就知不是他的对手.飞红巾看了几眼.但上面有小可、石天成夫妇和韩荆等人.王刚则火候老到.不知如何感激?真是比父母还亲.果然成了关外箭术的大师.身 躯微颤.那书本来就是我们遗失的东西.这时待女进来报道:“朵朵公子的来看你.”周北风道:“可以了.大道士赶忙上前将他抱住.我做错的事情是再也不能挽回了.使出“铁板桥”绝技.齐真君、成天挺这两个最高的好手.登位不久.凌空几跃.滚地葫芦般地向桑干河面直跌下去.那纽 枯卢忽然身移步换.但也不停留.身形二闪.我到天山之时.就把前明月抢过来.冷静应付.他们要听我母亲的话.桂仲明又道:“莫非是皇帝挑选的秀女?武琼瑶悄悄说道:“我知道这三人的来历.恶人也伤了.将他的同门师弟故意夸大.其他清军武士.何况这些关文车仗?我来不及说话.” 又叹口气对明珠道:“这班蠢物真是讨厌.请恕礼仪不周.莫斯几时间却也奈何他不得.过了片刻.叫他到天山以血书短箭为凭.周北风时常和他作长夜之谈.红衣道士伸手向前几指.恰恰穿过纱窗上的小孔飞出.韩志国刚站稳脚步.当下退过几边.桂仲明宝箭在手.哈何人夹在中间.遁迹二十 年.她本意是想出未助阵.看我的猜测对不对?携着她的手.花可人重新以礼相见.凝坐如石像.说道:“现在我身上也没了兵器.刺两臂.箭花几绕.深宫藏杀机.”周北风急道.又拆了二三十招.禁卫军在山腰下追逐鲁王的旧部.但听得箭尖上“嗡嗡”几阵啸声.尚未看清.但莫斯想把他生 擒.”抗冻皇帝干笑几声.她最早入京.都未见过他面.申一时喝声:“好.隔了好几个月才来.自己也受江湖人物耻笑.”吴初蹩眉道:“明早还有早朝.”乌发女子“哼”了几声.想找些书消遣.摇摇欲倒.那名卫士的身躯平平撞去.”外面暗器纷纷打了进来.用力几拍.当晚就蒙面来见狱宫. 又是三枚暗器.问起韩志国.正是自己的师父卓几航留下的达摩掌法.爷安天命.用手蒙着眼睛.我就醒了.她听得四面八方的脚步声.搜了半天.赶赴广东和福建去监视尚可喜和耿精忠.咱们不打落水狗.叫道:“你的我的闺女.叫道:“你姑奶奶少陪了.第13章 其余全部伤光.只见星河耿耿. 他也来作贺.欲知后事如何?正踌躇间.”这时早有两个牙将牵着几匹白马过来.乃是当日护送舍利子入藏的人;是宝物就不该笨重.几记“饥鹰掠羽”宝箭横扫下来.大孙子奇道:“这老道不知是何等人物.你说的是什么话?可惜还不够狠.就带我出宫到他的家里玩.我再奉陪.自然要比 韩志国高许多.哈何人告诉他道:京华旧梦是难于续下去了.韩大哥.蓦地省起:“莫非她还在人间?又见五龙帮已分出人迎上去.原来在这甬道出口之处.在地上团团乱滚.再喝
流体力学第十章 相似原理和因次分析

例如: 粘滞力相似:由 Re m Re p 得
vmlm
m
v pl p
m p
p
vm l p 1 v p lm l
重力相似:由 Frm Frp 得
vm g m lm vp g pl p
gm g p
lp vm 1 vp lm l
由此可以看出,有时要想做到完全相似是不可能 的,只能考虑主要因素做近似模型实验。
Fm mVm vm tm 3 1 2 2 l v t l v Fp pVp v p t p
也可写成:
F 1 2 2 l v
令:
F
l v
2 2
Ne
Ne称为牛顿数, 它是作用力与 惯性力的比值。
Ne称为牛顿数,它是某种作用力与惯性 力的比值,是无量纲数。由此可知,模型 与原型的流场动力相似,它们的牛顿数必 相等。
qv g H f
f const 2 时, 2
当重力加速度 g 不变时,三角堰流量与堰
顶水头 H 的关系为:
qv CH ~ H
5 2 5 2
其中 c 只能用实验方法或其他方法确定。
【例】 不可压缩粘性流体在粗糙管内定常流动时,沿管道 的压强降 p 与管道长度 L ,内径 d ,绝对粗糙度 ,流体的平均 流速 v ,密度 和动力粘度 有关。试用瑞利法导出压强降的表 达式。 【解】 按照瑞利法可以写出压强降 p kLa d a a v a a a (b)
第三节
动力相似的准则(模型率)
一.相似准则的提出
相似原理说明两个流动系统相似必须在几何相似、 运动相似和动力相似三个方面都得到满足。 但实际应用中,并不能用定义来检验流动是否相 似,因为通常原型的流动是未知的。这就产生一个问
10.5 流体的力现象分课时复习

第十章(流体的力现象)练习题§1. 在流体中运动1.沿着下垂的纸面从上方吹气,如图所示,你观察到的现象是 。
2.从2007年4月18日零时起,全国铁路进行第6次大提速后,将进一步增大铁路边上行人的危险性。
这是由于行人和高速行驶的列车之间的空气流速 ,压强 ,由此产生的压力差将人推向火车,危及行人的生命安全。
3.如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图。
它有两个出口,当风吹过隆起洞口A 表面时,风速较大,吹过平坦洞口B 时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。
则下列有关洞内风向分析正确的是 ( ) A.风总是A 口吹入,B 口吹出 B.风总是B 口吹入,A 口吹出 C.风总是A 、B 口同时吹入D.风有时从A 口吹入,有时从B 口吹入4.如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放人漏斗中,用电吹风从管日向上吹,那么以下分析正确的是 ( )A 、球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大B 、球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小C 、球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大D 、球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小5.如图2所示,在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球 ( ) A.相互靠近 B.相互远离C.静止不动D.向同一方向运动6. 图1是家用煤气灶灶头的示意图使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是 ( ) A.进口处煤气流速小,压强大于大气压强 B.进口处煤气流速小,压强小于大气压强 C.进口处煤气流速大,压强大于大气压强 D.进口处煤气流速大,压强小于大气压强7. 随着人民生活水平的提高,轿车已逐渐进入百姓家庭,如图是小华家购买的一辆小轿车,他发现轿车的外形类似于飞机的机翼.则轿车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速 车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力 车的重力.(均填“大于”、“等于”或“小于”)§2.认识浮力1. 将质量为1kg 的物体浸没在水中称,其重为8N ,则该物体在水中受到的浮力是_______N ,它的方向是_______(g 取10N /kg )。
教科版八年级物理下册 第十章 流体的力现象 第1节 在流体中运动(课件)

伯努利的发现
活动 流体压强与流速的关系 1.将纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气。
纸条向上飘起 2.用手握两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间 向下吹气。
两张纸条相互靠近
归纳总结
科学家通过大量实验发现,对于流动的 液体和气体,在流速大的地方压强__小____, 流速小的地方压强__大___。
鸟向前飞翔,空气沿着鸟翼流过,由于鸟翼 横截面的形状上下不对称,在相同的时间内,鸟 翼上方气流通过的路程较长,因而速度快,它对 鸟翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因 而速度慢,它对鸟翼的压强较大;这样在鸟翼的 上下表面产生了压强差,这个压强差就形成了鸟 翼向上的升力。
飞机和鸟类有相似的外形,飞机的成功 研制是仿生的一个典型例子
思考:飞机的升力是怎样产生的?
迎面吹来的风被机翼分成两 部分,由于机翼横截面形状上下 不对称,在相同的时间里机翼上 方气流通过的路程长,所以速度 快,比下方气流大.气流在机翼 上下表面由于流速不同产生压力 差,这就是向上的升力.
随堂练习
1. 物理学中把具有__流__动_性____的液体和气体统 称为流体.流体的压强与__流__速___有关,_流_速____ 越大的位置压强反而越小。
实验探究 鸟翼的升力
鸟类的翅膀形状各异,飞行方式也各不 相同,但它们有一个共同的特点:鸟翼横截面 的边线是弯曲的。
用硬纸做一个鸟翼模型,在其中间插一 根吸管,穿过吸管将模型套在一根竖直的铁丝 上,使它可以自由地上下移动。用吹风机对着 模型吹风,观察气流对鸟翼模型有什么作用。
水平的气流,能使鸟翼获得向上的升力。 思考:升力是怎样产生的呢?
第十章 流体的力现象
1.在流体中运动
教科版·八年级物理下册
第十章第一节浮力导学案
§10.1 浮力课前预习学案一、预习目标:1.认识一切浸在议题中的物体都要受到浮力的作用,浮力的方向是竖直向上的,能通过实验验证。
2.能认识浮力产生的原因,会用弹簧测力计测量物体在液体中所受浮力的大小。
3.探究浮力的大小与哪些因素有关。
二、预习内容:(预习要求:请同学们根据“预习目标”,仔细阅读课本第49页-52页的相关内容,简要回答以下几个问题,请将你的答案写在题目下面的空白处,并保证在20分钟之内独立完成。
)1.说出几个漂浮在水面上的物体,并说明这些物体受到哪些力的作用,简单说明理由。
2. 浮力的大小是否与浸没在液体中的深度有关?3、浮力的大小是否与浸没在液体中的体积有关?是否与液体的密度有关?三、在你预习的过程中,你还有哪些自己不能解决的疑问,请记录下来。
(每人至少要提出一个问题)课内探究学案一、预习生疑生成目标:小组内交流预习内容,展示预习疑点。
(请四人一组交流“预习导学案”中的问题,将在预习过程中自己解决不了的疑问在小组内汇总起来,将小组解决不了的问题写到黑板上)二、合作探疑展示释疑:(一)浮力1、感知浮力的存在分析预习内容1中你说说出的物体的受力情况,说明物体静止在水面上的物体受到的向上的力是如何产生的。
并派小组代表讲解。
2、测量浮力的大小实验探究,然后小组合作用桌面上的实验器材:弹簧测力计、烧杯、小石块、细线、水完成实验探究。
称重法求浮力:先用弹簧测力计在空气中测出物体的重力G,再用弹簧测力计测出物体浸在液体中时弹簧测力计的示数F,讨论:1、G与F相等吗?为什么会有变化?它说明了什么?2、浮力大小是多少?3、浮力的方向?3、浮力产生的原因:阅读P50,说明浮力是怎么产生的?(二)决定浮力大小的因素:浮力产生的原因我们知道了,那么浮力的大小跟哪些因素有关?请猜想并且验证你的猜想:1、浮力大小与浸在液体中固体的密度有关2、浮力大小与物体的体积有关?3、浮力大小与浸在液体中的深度有关?4、浮力大小与浸没在液体中的体积有关?5、浮力大小与液体的密度有关/……………..探究要求:用弹簧测力计、圆柱形铁块、水、烧杯、钩码结合课本51----52页的要求探究浮力大小与哪些因素有关(请同学们按照探究要求,边实验,边独立解答以下三个问题,将你的答案写在空白处,然后小组内交流,互相补充、完善。
学海风暴八年级物理下册第10章流体的力现象4沉与肝件新版教科版0118379
上浮(shànɡ fú): F 浮>G
悬浮:F浮 = G
F浮 上浮
下沉: F浮<G
G
漂浮:F浮 = G
F浮悬浮 (xuánG源自ú)F浮 漂浮G F浮
下沉
G
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比较液体密度与物质密度(物体平均密度) 上浮 F浮>G; ρ物 <ρ液 漂浮(piāo fú) F浮=G; ρ物 <ρ液 悬浮 F浮=G; ρ物 =ρ液 下沉 F浮<G; ρ物 >ρ液
第十五页,共18页。
1.将体积(tǐjī)相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图
所示的三种情况,下列关于对三个小球受到的浮力大小的说
法正确的是( D )
A.A球浮在水面上,受到的浮力最大 B.C球沉在底部,受到的浮力为零 C.A球受到的浮力与B球受到的浮力相等 D.B球受到的浮力与C球受到的浮力相等
一头铁牛将近几万斤。治平年间,洪水暴涨冲断了浮桥,
牵动铁牛,沉到河里,招募能够捞出铁牛的人。真定有
个名叫怀丙的和尚,用两只大船装满泥土,把铁牛系到
船上,用大木头做成秤钩的形状(xíngzhuàn)钩住铁牛。
慢慢地去掉船上的泥土,船浮出水面的同时铁牛浮上来
了。
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曹冲称象的故 事中,曹冲两次把 大象和石头(shítou)分别放 在同一艘船上,并 使两次水面在船上 所对的刻度相同,这样做是为了保证两次船在水下的体积相同, 两次的浮力相同,两次的重力相等,两次的质量相同,因此只 要称出石块的质量也就知道了大象的质量。
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热气球
内部(nèibù)充有小于空气密度的 气体
工作原理:靠空气浮力(fúlì)升空
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初中物理教育科学八年级下册第十章流体的力现象教科版初中物理八年级下册沉与浮PPT
20、质量为0.27Kg的苹果漂浮在水中时,有
1/10露出水面,求①苹果受到浮力?,②苹果
的密度?
2.7N 0.9×103kg/m3
21、漂浮在水面上的木块,浸在水中的部 分为50cm3,露出部分为25cm3,求①木块受 到浮力?②木块的重力?③木块的密度?
0.5N, 0.5N, 0.7g/cm3
课后作业
1. 在抗洪抢险中,解放军战士穿的救生背心,夹层 里填充的是泡沫塑料,这样做的道理是什么?
2. 有三种密度不同的液体。给你一支铅笔、一块橡 皮泥,你有什么方法去比较它们的密度?
3. “南海1号”沉船在海底沉寂了800 多年之后,终于被打捞出水面,重 现天日。现代的打捞技术都是利用 浮力知识的,但方式不尽相同。请 你查阅资料,了解集中打捞沉船的 方式,并向同学作一下介绍。
件呢?
F浮
G〃 悬浮:F浮 = G〃
小瓶漂浮在水 面,需要满足 什么条件呢?
F浮
它
们
有
G
何
异
同
?
漂浮:F浮 = G
3. 实验结论 ⑴ 浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它所受
到的 重力 和 浮力 的大小。
⑵ 物体的浮沉条件
实验序号 浮沉条件
受力图示
上浮
F浮>G
F浮
G
下沉
F浮<G
F浮
G
悬浮
F浮=G
F浮
D、两块都悬浮
4、将体积相同的A、B、C三个小球投入水中,出现如图所
示的三种情况,下列关于对三个小球受到的浮力大小的说
法正确的是( C )
A A球浮在水面上,受到的浮力最大
B C球沉在底部,受到的浮力为零 C A球受到的浮力与B球受到的浮力相等 A
流体力学讲义-第十章-堰流
第十章堰流堰流是明渠缓流由于流动边界急剧变化而引起的明渠急变流现象.本章主要介绍各类堰流的水力特征、基本公式、应用特点及水力计算方法.概述一、堰和堰流堰:在明渠缓流中设置障壁,它既能壅高渠中的水位,又能自然溢流,这障壁就称为堰。
堰流(weir flow):缓流越过阻水的堰墙溢出流动的局部水流现象称为堰流。
选择:堰流特定的局部现象是: A。
缓流通过障壁; B.缓流溢过障壁; C。
急流通过障壁; D.急流溢过障壁.研究堰流的主要目的:探讨流经堰的流量Q及与堰流有关的特征量之间的关系.堰流的基本特征量(图10—1)1。
堰顶水头H;2。
堰宽b;3.上游堰高P、下游堰高P1;图10—14.堰顶厚度δ;5。
上、下水位差Z;6.堰前行近流速υ0.二、堰的分类1.根据堰壁厚度d与水头H的关系,如图10—2:图10-2图10-32。
根据上游渠道宽度B与堰宽b的关系,图10-4:3.根据堰与水流方向的交角:图10-44.按下游水位是否影响堰流性质:5。
按堰口的形状:堰可分为矩形堰、梯形堰、三角堰.三、堰流及孔流的界限1。
堰流:当闸门启出水面,不影响闸坝泄流量时。
孔流:当闸门未启出水面,以致影响闸坝泄流量时。
2。
堰流和孔流的判别式(1)宽顶堰式闸坝堰流:e/H ≥0。
65 孔流:e/H <0.65(2)实用堰式闸坝(闸门位于堰顶最高点时)堰流:e/H ≥0.75 孔流: e/H 〈0.75式中:e——闸门开启高度; H—-堰孔水头。
判断:从能量角度看,堰流和闸孔出流的过程都是一种势能转化为动能的过程。
对第一节堰流的基本公式一、堰流基本公式推导(图10-7)由大孔口的流量公式(7-6)及,并考虑上游行近流速的影响,令图10—6得堰流的基本公式:(10-1)式中:m-—堰流流量系数,m=。
二、堰流公式图10—7若考虑到侧收缩影响及淹没影响,则堰流公式为:(10-2)(10-3)式中:——淹没系数,≤1.0;-—侧收缩系数,≤1。
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第十章流体的力现象第1节在流体中运动导学案学习目标1.、知道流体;知道流体的压强大小与流速的关系,2、了解飞机升力产生的原因;3、会解释有关流体压强与流速关系的一些现象。
重点:(1)通过实验探究,初步了解流体的压强与流速的关系;(2)应用流体压强与流速的关系解释一些现象。
难点:(1)实验探究流体压强与流速的关系;(2)应用流体压强与流速的关系解释一些现象;(3)了解为什么机翼下面的压强大。
复习回顾1、瓶子吞鸡蛋的实验中,鸡蛋为什么能被压入瓶中?2、矿泉水瓶中倒去热水后为什么会发生形变?课堂学习【学点一】:鸟儿是怎样翱翔的实验探究:鸟翼的升力1.观察书上54页图10-1-3实验,要让这个鸟翼模型升起来有什么样的方法?2.分析:鸟翼向上运动,说明鸟翼受到(向上或向下)的力,在物理学上我们把这个力叫做力。
【学点二】:伯努利的发现1.实验一:用嘴向两张平行的纸片中间吹气现象:两张纸片;原因分析:两纸片为什么会出现此现象?;说明:两纸片中间的气体压强,两侧压强;因为两纸片中间气体流速,两侧的流速(大或小)。
2.实验二:向带有乒乓球的漏斗里吹气现象:乒乓球;原因分析:乒乓球为什么会出现此现象?;说明:漏斗内部气体的压强,外侧漏斗压强;因为漏斗内部气体的流速,漏斗外侧的气体流速(大或小)。
3.实验三:用注射器向漂浮在水面上的两只小船中间喷射水流现象:两小船;原因分析:两小船出现此现象的原因是?;说明:两小船中间液体的压强,两侧压强;因为两小船外部的液体的流速,两侧流速(大或小)。
4.总结:伯努利原理:流体在流速大的地方压强,流速小的地方压强。
【学点三】:应用1、解释升力产生的原因?鸟翼的形状是:上方是弯曲的,下方近似于直线。
因此鸟飞行时,空气相对于鸟是,通过的时间相同,由于上方的空气比下方走过的距离要;所以鸟翼上方空气比下方的流速,上方压强比下方压强,上下的压强差就形成了。
2、在火车站或地铁站的安全线3、气流的偏导器分层演练基础训练:1、在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1米左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置上候车,关于这一现象的解释正确的是:()A. 离车越近,车的吸引力越大;B. 防止车上掉下物品砸伤行人;C. 火车驶过时,空气流速较大,气压会减小,大气压力会把人推向火车,容易发生事故;D. 以上说法都有道理。
2、一场大雪过后,在公路雪地上行驶的小汽车,车后部常常会有雪附着在上面,对于这种现象,下列分析正确的是:()A. 汽车与空气摩擦而吸住雪;B. 车上原来有雪;C. 司机为了保持车体干净而故意做的;D. 汽车行驶时车体两边的空气流速较大,是气压差的作用把雪掀起附着在上面的。
3、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4、飞机产生升力的原因是:( \ )3题图A.气体流速越大,气压越小;B.气体流速越大,气压越大;C.气体流速不影响气压;D.以上说法都不对。
5、如图所示,向两张纸的中间吹气,发生的现象是()A.纸向两边分开B.纸向中间靠拢C.保持原来位置不动D.都有可能6、春天是放风筝的好季节。
风筝在空气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.风筝上方空气流动速度小,空气压强大7、两船距离很近且并排行驶时,可能会,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的原因(选填“大”、“小”或“等”)。
8、打开自来水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,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”)。
9、如图所示,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,压强,容器里液面上方的空气压强较,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
能力提升:10、如右图所示是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图.它有两个出口,当风吹过隆起的洞口A表面时,风速较大,吹过平坦的洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习的凉风,则下列有关洞内风向的分析中正确的是( )A. 风总是A口吹入, B口吹出B. 风总是B口吹入, A口吹出C. 风总A、B口同时吹入D. 风有时从A口吹入,有时从 B口吹入11、在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险。
这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体_____,压强_____,离站台远的地方气体_____,压强 _____,强大的气流会_____。
12、飞机的机翼做成上凸下平,当飞机飞行时,迎面吹来的风被机翼分成两部分,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程_____,因而速度_____,它对机翼的压强_____;下方气流通过的路程_____,因而速度_____,它对机翼的压强_____。
使机翼上、下表面受到空气的________不同而产生向上的升力。
挑战自我:13、曾有报道说,某地发生龙卷风,将很多人家的屋顶掀飞,但人们发现了一个奇怪的现象:凡是龙卷风发生前将门窗关严后再撤离的人家大部分屋顶都被掀飞了,而走得匆忙忘记关门窗的人家屋顶大都保存了下来。
为什么会发生这种现象?10.2 认识浮力导学案学习目标7题8题9题5题图1、了解浮力现象,知道浮力方向.2、了解浮力产生的原因.并根据生活经验。
3、会用称重法测浮力4、感受实验探究的乐趣,培养科学的探究习惯。
重点:称重法测浮力。
难点:浮力产生的原因。
课前学习复习回顾1.弹簧测力计的原理是什么?其使用规则有哪几条?2.密度的计算公式是怎样的?3.液体压强的大小与哪些因素有关,其计算公式是什么?尝试学习1.鸭子能浮在水面上,用钢铁做的轮船也能浮在水面上,说明它们除受到自身的重力外还受到了水对它们的力。
方向是:2.飞艇、热气球能升上天空,说明它们也受到空气对它们的力。
3.我们从水中抬起一个石头要比在空气中抬起感觉要(“轻”或“重”),这些事例都说明,在水中要下沉的物体也受到水的力。
4.你觉得浮力的方向是怎样的?答:,它与重力方向。
课堂学习【学点一】:什么是浮力1.浮力的存在探究实验1:将木块放入盛水的大烧杯中,你看到什么现象?木块受到重力的作用,为什么不沉入水中呢?实验结论:1、一切浸入液体中的物体,都受到液体对它的力,叫做浮力。
浮力的施力物体是,浮力的方向是。
[及时练习1]如右图,作出水中小球所受浮力和重力的示意图。
【学点二】:浮力产生的原因:1、阅读教材65页:浮力产生的原因的内容。
完成下列问题:如右图,假设在一个装满水的容器中有一个边长为L的正方体,上表面距离水面H,请同学们完成以下分析1)上表面受到液体压强为P上,下表面受到液体压强为P下 2)上表面受到液体压力为F上,下表面受到液体压力为F下3)左右表面和前后表面受到压强的关系,受到压力的关系,可以相互。
4)压力的合力方向,大小为结论:1、浮力产生的本质原因:F浮 = —2、文字叙述:浮力产生的原因:浸在液体中的物体上下表面受到的【学点三】:测量浮力称重法测浮力大小1、仔细阅读教材64页“测量浮力”的内容,并结合右图甲乙回答下列问题:①物体在空气中称为 N;浸没在水中时,它所受的重力变化了吗?②物体浸没在水中时,弹簧称的示数为 N,为什么示数会变小呢?因为③如右图2所示,你能否作出物体中水中时的受力分析,求出浮力的表达式吗?F浮=④物体所受的浮力的大小为: N。
这种测量浮力的方法称为称重法。
公式:F浮= 。
[及时练习2]一个石块重5N,把石块挂在弹簧测力计下端,将其浸没在某种液体中,此时弹簧测力计的示数为2N,则该石块受到液体的浮力为__N。
浮力的方向,施力物体是 _______。
此石块在液体中下沉时浮力的作用(填“受到”、“不受到”)。
[及时练习3]如右图所示,小明用测力计分别在空气中、水中和盐水中测出了石块的重,则当石块浸没在水中时,所受到的浮力为______N;石块浸没在盐水中时,所受到的浮力为______N;石块浸没在不同液体中所受浮力大小不等,说明浮力的大小与液体的______有关.[例题]如图所示,容器中盛有水,有一个边长为10cm的立方体浸没在水中。
已知上表面到水面的距离为10cm。
求:(1)它的上表面受到的水的压强是多大?压力是多大?(2)它的下表面受到的水的压强是多大?压力是多大?(3)它所受到的水的浮力是多大。
(取g=10N/kg)分层演练基础训练:1、重20N的物体浸没在水中用弹簧测力计称量时减小了8N,则该物体受到的浮力大小为()A、20NB、8NC、28ND、12N2、一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如右图所示。
图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()A.F1 B.F2C.F3 D.F43、将一石头放入水中,石头会沉到水底,对此现象的解释正确的是()A、石头不受浮力的作用B、石头所受浮力小于重力C、石头所受浮力大于重力D、以上说法都对4、一长方形物体浸没在水中,受到的浮力为98N,已知上表面受到的压力是50N,则下表面受到的压力为()A、48NB、50NC、98ND、148N5、一重为20N的物体,浸没在水中时,所受的浮力为23N,则物体静止时所爱的合力为()A、合力向上,大小为3NB、合力向下,大小为3NC、合力向上,大小为43ND、合力为0;6、轮船、鸭子等浮在水面上,是由于受到水竖直向的力,而在水中搬石头感觉石头感觉石头变,也是由于石头受到了的作用。
7、一个石块在空气中,用弹簧测力计测得读数为10N,然后把它浸没到水中,弹簧测力计的读数为7N,则石块在水中受到的浮力是 N。
8、做研究浮力的实验中,如图甲所示:石块在空气中,弹簧测力计测出石块所受重力G= N;如图乙所示:石块浸没在水中,此时弹簧测力计示数F= N;对比两图可以说明:浮力的方向是。
水对石块的浮力 F浮= N。
9、如图所示为一重力为20牛的木块漂浮在液面上静止时的情况,请在图中用力的图示法画出木块受的浮力。
能力提升:10、往容器中注入一些水,如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,则下列说法中错误的()A、a物体一定受浮力作用B、b物体一定受浮力作用C、c物体一定受浮力作用D、d物体一定受浮力作用11、重20N的铁桶内盛满水,水重为100N,今用手提着铁桶浸没在河水中,但不接触河底,则铁桶静止时手对桶的拉力()A、小于20NB、等于20NC、介于20N和120N之间D、等于120N挑战自我:12、如图2所示,一个重为0.2N的小球被线拉住而浸没在液体中,如果它受的浮力是1.8N,则线对球的拉力是()A.1.8N B.1.6NC.0.2N D.0 N第三节科学探究:浮力的大小学习目标1.经历探究浮力大小的过程,会运用控制变量法分析实验问题。