9.4 流体压强与流速的关系 课件(共29张PPT)2023-2024学年物理人教版八年级下册

(共29张PPT)
第4节
第九章　压强
流体压强与流速的关系
1.液体压强产生的原因是什么？
提示　液体受到重力作用，并且液体具有流动性。
2.大气压强产生的原因是什么？
提示　气体受到重力作用，并且气体具有流动性。
3.第一次测出大气压数值的科学家是谁？标准大气压数值是多少？
提示　托里拆利通过实验第一次测出了大气压的数值，标准大气压
p0＝760 mmHg＝1.013×105 Pa。
点击下方观看视频——极限运动（请勿模仿）
为什么我国海军舰艇赴亚丁湾护航时，护航编队一般采用前后护航形式，而不采用“并排”护航形式？
一、流体压强与流速的关系
1.流体
物理学中把具有 的 和 统称为流体。例如水、空气等。
流动性
液体
气体
2.探究流体压强和流速的关系
实验1：硬币实验
如图所示，完成口吹硬币跳栏杆的实验。
(1)思考：怎样吹气才能使硬币跳起来呢？
提示　在硬币上方吹气
(2)交流分析：硬币向上飞的时候只有空气和它接触，桌面不可能对它产生力的作用，是不是硬币上下的压力不同使它向上运动？
提示　吹气之后硬币的上、下表面产生了一个向上的压力差，使得硬币向上运动。
(3)猜想：在没吹气之前硬币能保持静止，吹气后就跳起来，气体的压强与气体的流速是不是有关？
提示　吹气后，硬币上方气体流速变快，压力变小，硬币上、下两面的面积相同，压强就会变小。
(3)猜想：在没吹气之前硬币能保持静止，吹气后就跳起来，气体的压强与气体的流速是不是有关？
当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时，硬币上方气体流速大于下方气体的流速，硬币向上“跳”起来，说明受到向上的合力，流速和压力、压强有关。
实验2：手拿两张纸让它们自然下垂，且纸面平行。在两张纸中间向下吹气，可以观察到什么现象？
提示　两张纸没有吹向两边，反而向中间靠拢。
两个实验的共同之处是，流体在流动时才导致现象的发生。
结论： 。
在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小
3.生活中的物理
请利用流体压强和流速的关系解释以下实验现象。
(1)吹纸条实验
将纸条的一端按在嘴唇的下方，向前吹气，会看
到 。
纸条飘起来
提示　纸条上方的空气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小，压强大，纸条受到一个向上的压力差，所以纸条就飘起来。
(2)吹乒乓球实验
现象：两根筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气。会看到_______________________
。
提示　当我们向两个乒乓球中间吹气时，此处气流流速加快，导致乒乓球中间的气压减小，而两边的气压并未改变，乒乓球便会从高气压处朝低气压处滚动，因此就会出现乒乓球互相靠拢的现象。
两个乒乓球并没有向两边
分开，而是向中间滚动
点击下方观看视频——流体流速和压强的关系
几十吨甚至上百吨重的飞机为什么能腾空而起，在空中飞行呢？
机翼的形状是：
上凸下平的
飞机的机翼
二、飞机的升力
几十吨的飞机为什么能够在空中飞行？你观察过飞机的机翼吗？
根据教材，小组合作完成教材第45页想想做做，然后交流分析：
飞机机翼的形状如图，其上表面 ，下表面比较 ，
飞机前进时，气流被机冀分成上、下两部分，由于机冀
横截面的形状上、下不对称，在相等的时间里，机翼上
下气流通过的路程 ，即气体的 不同。飞机机翼上表面气流的速度 ，气体的压强 ；下表面的气流速度 ，气体的压强 ，在机冀上、下表面就存在着 ，因而有压力差，这就是 。
弯曲
平
不同
流速
快
小
慢
大
压强差
飞机的升力
例1　我们经常看到这样的现象：在无风的天气，汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘动。如图所示，汽车向左行驶，马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动(　　)
A.向A方向飘动
B.向B方向飘动
C.向C方向飘动
D.条件不足，无法判断
A
解析　汽车从路中间驶过，带动旁边空气流动，
使空气流动的速度加快，空气流动的速度越快，
气压就越小，于是路两边的大气就会往中间压，
公路两边的树叶在压力差的作用下向内飘。汽
车在马路上行驶过后，树叶会向其内部飘，即树叶向A方向飘动，故选A。
例2　如图所示是喷雾器工作时的示意图。当推动活塞时，管口的气流速度增大，管口处的压强_______
(选填“增大”“减小”或“不变”)；瓶中的液体就在________的作用下被压上去，随流动的空气而喷成雾状。
减小
大气压
解析　由于流速大的位置压强小，所以管口空气流速变大后，管口处的压强会变小。而这个过程中，喷雾器内空气流速不变，气压较大，于是将瓶中液体往上压。
1.如图所示，在两张纸的中间用力向下吹气，纸会向中间靠拢。下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是(　　)
A.壁虎紧贴墙面向上爬行
B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.抽水机把水从低处抽往高处
D.大风把茅草屋顶掀翻
D
解析　在两张纸的中间用力向下吹气，两张纸的中间
空气流速增大，压强减小，所以纸会向中间靠拢，这
是因为流体流速越大的位置压强越小。
壁虎脚掌上带有很小吸盘，脚掌压在墙壁上时，将吸
盘内的空气挤出，使得吸盘内的气压小于外界大气压，大气压将脚掌压在墙壁上，所以壁虎能紧贴墙壁向上爬行，这是利用了大气压，故A不符合题意；
用吸管喝饮料时，口腔和吸管内的气压小于外界大
气压，大气压将饮料压入吸管从而进入口腔，这是
利用了大气压，故B不符合题意；
抽水机抽水时，高处的抽水机和水管内的气压小于
外界大气压，大气压将水压入水管进入抽水机，从而将水从低处抽往高处，这是利用了大气压，C不符合题意；
大风从茅草屋房顶吹过，使得茅草屋上方空气流速快，压强小，而屋子内部空气流速慢，压强大，这样屋子内外就形成了向外的压强差，从而有压力差把茅草屋屋顶掀翻了，故D符合题意。
2.如图所示，从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气，乒乓球都不会掉下来。下列说法正确的是(　　)
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
C.吸气减小了乒乓球上方气体的压强，吹气增
大了乒乓球下方气体的压强
D.吸气增大了乒乓球下方气体的压强，吹气减小了乒乓球上方气体的压强
A
解析　不论是向上吸气还是向下吹气，都会使乒乓
球上方的气体流速大于下方的流速，且由于气体流
速大的地方压强小，所以乒乓球上方的气体压强都
小于乒乓球下方的气体压强，乒乓球会受到气体对
它向上的压力差，所以乒乓球不会掉下来。故选A。
3.如图所示是田鼠洞穴图，洞穴左上方洞口处有一个小土堆，当风从左向右吹动时，请在图中用箭头线画出洞穴内空气的流动方向。
答案　见解析图
解析　如图所示，田鼠洞穴左上方有一个
小土堆，右上方洞口较平，当风从左向右
吹时，相同时间内，经过右侧洞口时，速
度小、压强大，经过凸的小土堆时，速度
大、压强小，两洞口出现压强差，使空气
顺利从右上方洞口进入洞穴。
4.如图甲所示，用吸管吸饮料，能够使吸管中的液面上升；图乙中往水平吸管中吹气，也能使竖直吸管中的液面上升，这两种使液面上升方法的原理是否相同？并简述理由。
答案　见解析
解析　甲图用吸管吸饮料时，嘴吸走
管中的空气，使吸管内的气体压强小
于液面上方的大气压强，饮料在大气
压的作用下使吸管中的液面上升；图
乙嘴吹气时，吸管上方的空气流速加
快，压强变小，小于水面上方的大气压，使吸管中的液面上升。所以两种使液面上升方法的原理是不相同的。
5.一天，在某高铁站台上发生了一起乘客摔伤事故。安保人员调查询问时，一位知情者说：“该乘客在站台上候车时，一列动车快速驶过，高速气流把乘客推向远离列车的方向”。请你判断这位知情者______(选填“有”或“没有”)说谎，你判断的依据是__________________________
__________________________________________________。
有
流速大的地方压强小，当动车快速驶过时，乘客会受到一个推向靠近列车方向的力