2024-2025学年物理沪科版八年级全一册 8.4 流体压强与流速的关系（26页）课件

(共26张PPT)
第八章 压强
第4节 流体压强与流速的关系
雨伞在起风时为什么有它被上吸的感觉？
龙卷风为什么能把地面上的物体卷入空中？
新知导入
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？
往两张平行下垂的纸中间吹气为什么它们会“相吸”？
地铁站台上为什么要画安全线？
1. 认识什么是流体。
2.通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。
3.能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。
学习目标
你知道什么是流体吗？
液体和气体统称为流体。
流体
一、探究流体压强与流速的关系
新知学习
探究气体压强与流速的关系
做中学
在两支筷子中间放上两只乒乓球，用吸管向中间吹气
p1
p2
现象：开始时两个小球不动，用吸管吹气时，小球运动，两球都是向中间靠拢
提问：气体的压强与气体的流速是否有关？
演示实验
接气泵
结论：气体在流速大的地方压强较小， 在流速小的地方压强较大。
实验装置
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？你能解释其中的原因吗？
做一做
原因：吹气时，纸条内侧空气流动快，压强变小，纸条外侧空气流动慢，压强变大，两纸条被吸到了一起。
做下面三个实验：使劲吹气，猜想下硬币、纸条、乒乓球会怎样运动？
你们能解释其原理吗？
探究实验
如图所示装置，是一连通器
1.如果把到水槽的口堵住，根据连通器原理，A、B、C三个水管液面相平；
2.当把到水槽的出水口打开后，由水龙头到水槽的水在流动，我们发现A、B、C三个水管液面不再相平（管道粗的A、C处液面高，管道细的B处液面低）。
实验分析
A、B、C水管液面的高低是由大气压强和液体压强决定的，也就是说A、B、C处液体压强应该等于大气压强与该处水管中的水产生的压强之和。
由此可知，B处水的压强小，AC处水的压强比B处要大
在流量相同情况下，B处管道细，水的流速快；能否得出：流速大的地方流体压强小呢？
记录实验现象
液体流速 上方液柱 分析流体压强
粗管 小 较高
细管 大 较低
较大
较小
每秒流经管子不同截面的液体体积相等。
υ大
p大υ小
p大υ小
p小
分析实验现象
横截面积大的位置流速小，横截面积小的位置流速大。
实验分析
水流动时，水平管粗细不同，但流量是相同的，故三段水平管中水的流速是不同的，粗管中的水流速小，细管中的水流速大。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，也就是说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。
实验结论：在液体中，流速较大的位置压强较小，流速较小的位置压强较大。
探究液体压强与流速的关系
在水面上放上两只小纸船，用水管向船中间的水域冲水
做中学
现象：两小船靠近
原因：向两只船中间喷水，中间的水的流速增大，流体压强减小，船两侧的流速减小，流体压强增大，两小船靠近。
结论：液体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。
通过以上实验探究，你能总结出流体压强与流速的关系吗？
结论：流体在流速大的地方压强较小，
在流速小的地方压强较大。
1.飞机的升力
（1）机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。
机翼的形状：底平上凸，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，空气流速比下方大，气流在机翼上表面产生的压强小于在下表面的压强。机翼上下表面的压强差使飞机产生了向上的升力。
下方流速慢，压强大
上方流速快，压强小
二、流体压强与流速关系的应用
（2）鸟类的翅膀横截面与飞机机翼很相似
生活在欧洲的灰雁,如果天气情况很恶劣时，空气流动很大，且非常不稳定，它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。请同学们帮它想想办法，它怎样才能迅速的降低高度呢？
身体完全翻转过来，倒立飞行
2.生活中有关流体压强与流速关系的现象：
(1)航海规则为什么规定,两艘轮船不能近距离同向航行？
这是因为当两船并行时，两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速，造成
内侧水的压力小于外侧水的压力，进而使两船逐渐靠拢，酿成海难事故。
(2)草原犬鼠的“空调”洞穴
犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的土堆。这是为什么呢？
风从地表吹过，在平直洞口处流速小，压强大；在凸起洞口处流速大，压强小，两个洞口间具有压强差，在洞穴内产生风。
喷雾器
(3)喷雾器原理
打气
小孔
小孔处空气流速快，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。
(4)在火车站台，为什么不能站在安全线以内？
V
空气流速快
空气流速慢
空气压强大
空气压强小
如图所示，火车进站时，速度仍然很大。离车体越近的空气流动速度越大，压强越小。离车远的空气流动速度小，压强大。如果人站在安全线以内，压力差会把人压向火车。
跑车车身形状和机翼类似，高速飞驰时，如果产生向上的力就会发飘，会造成行驶不稳定。
(5)跑车的尾翼
车尾翼板象“装反了的机翼”,上方压强大于下方,给车身向下的较大压力，既增加了稳定性，加大了与地面摩 擦，增大了动力。
(6) 踢足球中的“香蕉球”
由于气体的流速越大，压强越小。罚“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。
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
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
课堂小结
1.如图所示，能够说明流体压强与流速关系的是（　D）
D
A.蚊子尖尖的口器
B.高压锅容易把食物煮熟
C.水杯倒置，纸片没有掉下来
D.要站在安全线外
随堂练习
2.飞机机翼的升力产生原因如图所示：机翼形状下方平、上方凸起，当气流迎面吹来时，在相同的时间内上方气流经过的路程大于下方气流经过的路程，因此上方气流流速 　大　 ，下方气流流速 　小　 ，上方气流压强 　小　 ，下方气流压强 　大　 。机翼上、下方受到了非平衡力的作用，向上的力大于向下的力，二者合力是向上的，这便是我们所说的升力。
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