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人教八下物理同步精品课件
人教版八年级下册
第九章 压强
第4节 流体压强与流速的关系
2022春人教版八年级（下）物理同步精品课件
学习内容导览
第4节 流体压强与流速的关系
流体压强与
流速的关系
飞机的
升力
01
02
学习目标
03
通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。
能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因。
能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。
第4节 流体压强与流速的关系
导入新课
小球为什么会被吸入管内呢？
中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过：“无需吸气就能将球吸入水管”的说法， 你相信吗？请同学们欣赏：
导入新课
第4节 流体压强与流速的关系
手握两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气。
猜想两张纸将怎样运动
发现两张纸不但不分开，反而会靠拢。
是什么力使得两张纸靠拢？
我们已经学习了液体内部的压强及大气压强，都是流体静止时的压强，那么液体、气体处于流动状态时压强如何？
流体压强与
流速的关系
目 录
Contents
飞机的升力
动手动脑学物理
课堂练习
课堂总结
一、流体压强与
流速的关系
流体流动速度越快，
产生的压强越大。
流体流动速度越快，
产生的压强越小。
流体的压强与流动速度无关。
液体和气体都具有流动性，统称为流体。流体流动时产生的压强称作流体压强。
提出问题：流体产生的压强与流速有什么关系？
猜想与假设：
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
如图所示，在离桌边20~30cm的地方放一枚铝制硬币，在硬币前10cm左右放置一个高度约2厘米的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过木块。
①探究实验：气体压强与气体流动速度的关系
是什么力使得硬币向上“跳”起来了？
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
实验中的硬币，上面只有空气与它接触。吹气时硬币向上“跳”，说明它下面空气向上的压力较大。硬币上下两面的面积相同，因此一定是下面空气向上的压强比较大。
实验分析：
空气流动
由于吹气，硬币上面的流速变大，压强变小；硬币下方空气流速小，压强大。
压强p大
压强p小
结论①：在气体中，流速越大的位置，压强越小。
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
为什么三个玻璃管中的水柱高度不相同？
②探究实验：液体压强与液体流动速度的关系
请同学们观看视频演示实验——《液体压强与流速的关系》
实验现象：三个玻璃管中的水柱不相同。
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
实验分析：
水平管的粗细不同，水流动时，流量是相同的，故三段水平管中水的流速是不同的，粗管中的水流速v小，细管中的水流速v大。
水流动时，小竖管中水柱的高度不相同，根据液体的压强公式p=ρgh可知，各段水平管中水的压强不相同，粗管中水的压强大，细管中水的压强小。
流速小
流速小
压强小
流速大
结论② ：在液体中，流速越大的位置，压强越小。
压强大
压强大
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
你能解释乒乓球靠拢的原因吗？
压强大
压强大
压强小
流速快
分析：在两个乒乓球中间，水的流速变大，压强变小，而球外边的水的流速小，压强大，形成压强差，因此乒乓球会靠拢。
③如图所示，在盛水的浅容器中放入两个乒乓球，使两球间隔一定的距离且静止。现在用一细纸管向两乒乓球中间吹气，观察现象。
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
④结论
在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。
该结论也称“伯努利原理”。是由瑞士物理学家、数学家、医学家丹尼尔 伯努利在1738年提出的。他用能量守恒定律解决流体的流动问题，写出了流体动力学的基本方程，后人称之为“伯努利方程”，提出了“流速增加、压强降低”的伯努利原理。
伯努利家族，一个家族3代人中产生了8位科学家，后裔有不少于120位被人们系统地追溯过，他们在数学、科学、技术、工程乃至法律、管理、文学、艺术等方面声名显赫。
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
中央电视台“是真的吗”节目中曾验证过：“无需吸气就能将球吸入水管”的说法。 同学们现在明白了吗？
视频欣赏——《无需吸气就能将球吸入水管》
1. 流体压强与流速的关系
一、流体压强与流速的关系
①解释本节课开始做的“吹纸”实验
吹气时，两张纸条内侧空气流动快，压强变小，而纸条外侧的大气压强相对较大，存在压强差，因而有压力差，是这个压力差把两纸条压到了一起。
压强p大
压强p大
2. 解释现象
一、流体压强与流速的关系
用“流体压强与流速的关系”解释有关现象
②为什么火车站和地铁站的站台上要画一条安全线？
当火车或地铁进站时，会带动人和车之间的空气的流速加快，根据流体压强与流速的关系可知，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。
地铁站台的安全线
火车站台的安全线
2. 解释现象
一、流体压强与流速的关系
③分析喷雾器的工作原理
喷雾器的小孔处比较细，当有气体流出时，空气流速快，压强小，容器里液面上方的空气压强大，液体就沿着细管上升，从管口流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。
喷雾器
2. 解释现象
一、流体压强与流速的关系
非洲草原犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的圆形土堆。
④草原犬鼠的洞穴
实际上，两个洞口的形状不同，决定了洞穴中空气流动的方向。吹过平坦表面的风运动速度小，压强大；吹过隆起表面的风速度大，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。
压强大
压强小
空气流动方向
2. 解释现象
一、流体压强与流速的关系
2. 解释现象
一、流体压强与流速的关系
⑤跑车的尾翼
跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气小。此时，上方空气压强比下方空气压强大，这样，“气流偏导器”受到一个向下的压力差，从而使车轮抓紧地面。
气流偏导器
F1 ＞F2
高度；再打开 B 阀门，在水向外流的过程中，a 管液面高度_______b 管液面高度（均选填“高于”、 “等于”或 “低于”）。
【例题1】某物理课外小组制作了如图所示的实验装置，打开 A 阀门，关闭 B 阀门，水流入管道，当水稳定后，a 管液面高度_______b 管液面
等于
高于
打开A阀门，水流入管道，a管、b管、大烧杯组成了连通器，因为连通器中装有同种液体，由连通器原理知道，当水稳定后，a管液面高度等于b管液面高度。
再打开B阀门，粗管和细管中水的流量相同，细管处水的流速大、压强小，支持的水柱低；粗管处水的流速小、压强大，支持的水柱高，所以a管液面高度大于b管液面高度。
【例题2】如图甲所示，小明同学在两张纸片中间向下吹气，可观察到两纸片靠拢，此实验现象说明：气体流速越大的地方越小。在一个雨天，小丽撑着雨伞走在回家的路上，
如图乙所示，一阵大风吹来，雨伞可能
发生的现象及其正确的解释是（ ）
2. 解释现象
一、流体压强与流速的关系
A．由于风力作用，雨伞将做匀速直线运动
B．雨伞上方空气流速等于下方，雨伞将保持静止
C．雨伞上方空气流速小于下方，雨伞边缘会向下压低
D．雨伞上方空气流速大于下方，雨伞边缘会向上翻起
解析见下页
D
A．由于风力作用，雨伞将做匀速直线运动
B．雨伞上方空气流速等于下方，雨伞将保持静止
C．雨伞上方空气流速小于下方，雨伞边缘会向下压低
D．雨伞上方空气流速大于下方，雨伞边缘会向上翻起
BCD．等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过上表面的流速大，通过下表面的流速较小。
因为伞上方的空气流速大，压强较小；伞下方的空气流速小，压强大，所以伞面受到一个向上的压强差，伞被向上“吸”，不能保持静止，故BC错误，D正确；
A．由上面的分析，伞面受到的合力方向上，为非平衡力，故雨伞不能做匀速直线运动，故A错误。
2. 解释现象
一、流体压强与流速的关系
故选D。
流体压强与
流速的关系
目 录
Contents
飞机的升力
动手动脑学物理
课堂练习
课堂总结
二、飞机的升力
几十吨重的飞机为什么能够腾空而起？原来是利用了流体压强知识。
机翼的形状基本是上凸下平。机翼的形状对飞机的起飞起了很重要的作用。
机翼截面图
你观察过飞机的机翼吗？它的横截面是什么形状的？
二、 飞机的升力
机翼 上表面 下表面
空气流速
压强
产生升力原因 机翼产生向 的压强差
小
小
大
上
机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。
飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离。飞机向前跑，空气就相对地向后移动。
因为机翼的形状是上凸下平，所以上方空气流速快，压强小，机翼上方与下方存在压强差，因而有压力差，这就形成向上的升力。
大
F1 ＜F2
二、 飞机的升力
大
小
大
小
上
视频欣赏——《飞机升力的产生》
二、 飞机的升力
【例题3】2022年5月14日国产大飞机C919首飞试验成功（如图）。有网友兴奋地说，中国商飞将可能成为继波音和空客之后的第三大民航飞机制造者。有报道称C919最大起飞质量达77吨，如此庞然大物能飞上天，下列说法中正确的是（ ）
A．C919不能垂直地面腾空而起，先滑行再起飞
是为了让乘客充分欣赏机场景色
B．C919起飞原理是利用了流体压强与流速的关系
C．C919在高空水平飞行时机翼下方空气的流速远大于机翼上方空气的流速
D．C919在长长的跑道上加速滑行再逐渐离地起飞，此过程飞机对地面的压力增大，对地面的压强也增大
二、 飞机的升力
解析见下页
B
ABC．C919起飞的原理是利用了流体压强与流速的关系。飞机的机翼上凸下平，飞机飞行时，在相同的时间内，经过机翼上方的空气路程长，机翼上方的空气流速快，压强小，经过机翼下方的空气路程短，下方的空气流速慢，压强大，上下表面从而产生了压力差，使飞机获得向上的升力，只有当速度足够快，升力足够大，飞机才能起飞，所以飞机不能垂直起飞，需要先滑行获得足够的速度，才能起飞，故AC错误，B正确；
D．C919在跑道上加速滑行再逐渐离地起飞，飞机受到的升力不断增加，对地面的压力不断减小，由于受力面积不变，根据压强公式p=F/S得，压强也变小，故D错误。
二、 飞机的升力
所以选B
【例题4】以下选项中，没有利用“流体压强与流速的关系”的是（ ）
A．图甲，赛车尾部安装气流偏导器
B．图乙，气垫船船体脱离水面行驶
C．图丙，飞机的机翼设计成流线型
D．图丁，高铁站站台上划定安全线
二、 飞机的升力
甲 乙 丙 丁
B
解析见下页
A．图甲，赛车尾部安装气流偏导器，利用了“流体压强与流速的关系”产生向下的压力差，从而使赛车获得更大的摩擦力，A不符合题意；
B．图乙，气垫船船体脱离水面行驶，是通过向下喷气使船体离开水面，没有利用“流体压强与流速的关系”，故B符合题意；
C．图丙，飞机的机翼设计成流线型，利用了“流体压强与流速的关系”产生向上的压力差，使飞机获得升力，故C不符合题意；
D．图丁，高铁站站台上划定安全线，是用来防止由于“流体压强与流速的关系”而产生向铁轨里的压力差所带来的危险，故D不符合题意。 故选B。
二、 飞机的升力
流体压强与
流速的关系
目 录
Contents
飞机的升力
课堂总结
课堂练习
动手动脑学物理
三、课堂总结
流体压强与
流速的关系
飞机的升力
流体压强与流速的关系
在气体和液体中，流速
越大的位置，压强越小
机翼上下表面
存在压强差
机翼上表面空气
流速大，压强小
机翼下表面空气
流速小，压强大
课堂总结
拓展性实验——《用传感器研究气体的流速与压强的关系》
课堂总结
流体压强与
流速的关系
目 录
Contents
飞机的升力
课堂练习
课堂总结
动手动脑学物理
动手动脑
学物理
当列车驶过时，列车周围的空气流速增大，压强减小。此时如果人站在安全线以内，人身体前后有压强差，因而有压力差，这个压力差会把人压向列车，非常危险。所以人必须站在安全线以外的区域候车。
动手动脑学物理
1. 如图，在火车站或地铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区域候车。请分析，为什么当列车驶过时，如果人站在安全线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险的。
2. 风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外；居室前后两面的窗户都打开时，“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。
风沿着窗外的墙面吹过时，窗外空气流速大，压强小，窗内外存在压强差，因而有压力差，使窗帘飘向窗外。
有“过堂风”吹过时，衣柜门外空气流速大，压强小，柜门内外存在压强差，因而有压力差，使衣柜门被吹开。
动手动脑学物理
3．据说1912年秋天，当时世界上最大的轮船之―――奥林匹克号在全速前进，另一艘比它小得多的霍克号军舰，沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶，两船最句相距100m左右，随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了：霍克号突然偏离丁自己的航道，向奥林匹克号直冲过来。最后，两船剧烈相撞，霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解释这一事故发生的原因。
两船平行急速行驶时，两船间水流速度大，压强小，船内外侧存在压强差，因而有压力差，使得两船相撞。
动手动脑学物理
4. 如图，把长20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是什么原因？
如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，想一想，这个现象有什么实用价值
往B管中吹气时，A管上方空气流速加大，压强减小，杯中水面上方与A管上方存在压强差，因而有压力差，使A管中的水面上升。
利用这种现象可以制作喷雾器。
动手动脑学物理
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课堂练习
课堂总结
动手动脑
学物理
课 堂 练 习
流体压强与
流速的关系
飞机的升力
在流体中，流速越大的位置，压强越小。飞机机翼模型上凸下平，增大风速时，会产生一个向上的升力，所以弹簧测力计示数会减小。
1. 如图所示，用弹簧测力计挂上飞机机翼模型，再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中，流速越大的位置，压强________(选填“越大”、“越小”或“不变”)，所以增大风速，弹簧测力计示数会________(选填“增大”、“减小”或“不变”).
越小
减小
2．如图所示，以下四个关于“流体压强与流速的关系”的现象中，压强大小关系正确的是（ ）
A
在气体和液体中，物体的形状决定了流体的流速，流速越大的位置，压强越小。四个图中，A图正确。
3．近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度，遮阳伞虽能遮挡阳光，但存在安全隐患，当电动车快速行驶时，如图所示，下列说法正确的是 （ ）
A. 遮阳伞上边空气流速小，压强小，伞面被向下压
B．遮阳伞下边空气流速大，压强小，伞面被向上吸
C．遮阳伞上边空气流速大，压强大，伞面被向下压
D．遮阳伞下边空气流速小，压强大，伞面被向上吸
如图所示，遮阳伞上面为凸面，当电动车快速行驶时，上方空气流动的速度变大，压强变小，遮阳伞会产生一个向上的压强差，因而产生一个向上的压力差。
D
所以选D。
4. 龙卷风的实质是高速旋转的气流，它能把地面上的物体“吸”起卷入空中（如图所示），龙卷风能“吸”起物体的主要原因是（ ）
A．龙卷风内部的气压远小于外部的大气压；
B．龙卷风增大了空气对物体的浮力；
C．龙卷风使物体受到的重力变小了；
D．龙卷风产生了强大的静电，将物体吸上天空
A
龙卷风的是高速旋转的气流，龙卷风内部的气压远小于外部的大气压，地面上的物体靠近龙卷风的一面，流速快，压强小，会受到一个压力差，所以会被“吸”起卷入空中。
所以选A。
5. 某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验，将吹风机对准三个相同的水平通道左端口向下吹风，在通道右端口处同时放置相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是（ ）
A．此实验原理与高压锅工作原理相同
B．三个通道的左端口处，c 处压强最小
C．增大吹风机的风速，乒乓球向左移动更明显
D．若通道变宽，乒乓球向左移动更明显。
C
解析见下页
A．此实验原理与高压锅工作原理相同
B．三个通道的左端口处，c 处压强最小
C．增大吹风机的风速，乒乓球向左移动更明显
D．若通道变宽，乒乓球向左移动更明显。
A．当左端有风吹过时，气体流速大压强小，于是三个小球在压强差的作用下被推向左端，高压锅的原理为液体沸点随气压的变化规律，故A错误；
B．c处小球运动的距离最短，则说明c处的小球受到的推力最小，即c处压强最大，故B错误；
C．增大吹风机的风速，则左端气体压强更小，那么乒乓球受到的推力更大，则向左运动更明显，故C正确；
D．乒乓球移动的距离只与左右两端的气压差大小有关，而和通道的宽窄没有关系，故D错误。
所以选C.
6. 跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度 （选填“大”或“小”），此时，上方空气压强比下方空气压强 （选填“大”或“小” ），这样，“气流偏导器”受到一个向 （选填“上”或“下”）的压力差，从而使车轮抓紧地面。
小
大
下
气流偏导器
F1 ＞F2
7．小明乘坐高铁时发现，在离站台边缘1米左右的地方有一条白色安全线，如图（a）所示。当列车即将进站时间，站台工作人员反复提示：“请乘客们站在安全线以外候车！”。为什么乘客必须站在安全线以外候车呢？
为了探究气体流动时压强大小的特点，小明将两纸片靠拢，纸片下端自然下垂，如图（b）所示。然后他向两纸片间慢速吹气，实验现象如图（c）所示，接着他快速吹气，实验现象如图（d）所示。
①分析比较图（b）、（c）、（d）的实验现象可知： 。
②结合上述结论，解释“列车进站时，为什么乘客必须站在安全线以外候车？”
解析见下页
他向两纸片间慢速吹气，实验现象如图（c）所示，接着他快速吹气，实验现象如图（d）所示。
①分析比较图（b）、（c）、（d）的实验现象可知： 。
②结合上述结论，解释“列车进站时，为什么乘客必须站在安全线以外候车？”
①分析比较图（b）、（c）、（d）的实验现象可知：气体流动时，气体的压强会变小，并且气体的流速越快，气体的压强越小。
②若站在安全线以内，当列车进站时，其周围的空气随列车一起运动，流动速度变快，压强变小，而人身后的空气流速较小，压强较大，形成向车身方向的压强差，会把人推向列车，发生危险。
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