8.4 流体的压强与流速的关系（课件41页）2025-2026学年八年级物理下册沪粤版（2024）

(共41张PPT)
8.4 流体的压强与流速的关系
一、流体的世界：流动中的奥秘
空气在流动形成风，水在流动形成河，石油在管道中流动输送能量…… 我们生活在一个充满流体的世界里。物理学中，把具有流动性的液体和气体统称为流体。流体在流动过程中，其压强会随着流速的变化而变化，这种变化蕴含着许多有趣的物理规律，也在生活和生产中有着广泛的应用。本节课我们将一起探索流体的压强与流速之间的关系，揭开流动世界的神秘面纱。
二、探究流体压强与流速的关系：实验中的发现
（一）生活中的现象引发的思考
当你站在高速行驶的列车旁边时，会感觉到一股无形的力把你推向列车；两艘同向行驶的船如果靠得太近，会不由自主地相互靠近；在地铁站台上，为什么要设置安全线？这些现象都与流体的压强和流速有关，那么流体的压强与流速之间到底存在怎样的关系呢？
（二）实验探究：流体压强与流速的关系
实验一：硬币 “跳高” 实验
实验目的：探究气体流速与压强的关系。
实验器材：一枚硬币、一把直尺。
实验步骤：
将硬币放在水平桌面上，用直尺的一端抵住硬币的边缘。
沿着与桌面平行的方向，快速向硬币上方吹气，观察硬币的运动状态。
实验现象：硬币会向上跳起，越过直尺。
实验分析：向硬币上方吹气时，硬币上方的空气流速增大，压强减小；硬币下方的空气流速较小，压强较大。硬币上下表面存在压强差，产生向上的升力，使硬币向上跳起。
实验二：纸的相互吸引实验
实验目的：进一步探究气体流速与压强的关系。
实验器材：两张相同的薄纸。
实验步骤：
双手分别握住两张薄纸的上端，使两张纸自然下垂，保持一定的间距。
向两张纸之间快速吹气，观察两张纸的运动状态。
实验现象：两张纸会相互靠近，而不是向外分开。
实验分析：向两张纸之间吹气时，两张纸之间的空气流速增大，压强减小；两张纸外侧的空气流速较小，压强较大。外侧较大的压强将两张纸推向中间，使它们相互靠近。
实验三：液体流速与压强的关系实验
实验目的：探究液体流速与压强的关系。
实验器材：两个相同的烧杯、一根中间细两端粗的玻璃管、水。
实验步骤：
在两个烧杯中装入适量的水，将玻璃管的两端分别插入两个烧杯的水中。
用手捏住玻璃管的中间细处，向玻璃管的一端吹气，观察两个烧杯中水面的变化。
实验现象：玻璃管中间细处的水流速度较快，对应的烧杯中水面下降较多；玻璃管两端粗处的水流速度较慢，对应的烧杯中水面下降较少。
实验分析：玻璃管中间细处的横截面积小，水流速度大，压强小，所以对应的烧杯中水面下降较多；两端粗处的横截面积大，水流速度小，压强大，所以对应的烧杯中水面下降较少。这表明液体的流速越大，压强越小。
（三）实验结论
通过以上实验可以得出：在流体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。这一规律适用于所有的流体，无论是气体还是液体。
三、流体压强与流速关系的应用：从生活到科技
（一）日常生活中的应用
地铁站台的安全线：在地铁站台上，离站台边缘一定距离的地方画有一条安全线。当列车快速通过时，列车周围的空气流速增大，压强减小；而安全线外侧的空气流速较小，压强较大。如果人站在安全线以内，外侧较大的压强会把人推向列车，造成危险。因此，乘客必须站在安全线以外候车。
喷雾器：喷雾器是利用流体压强与流速的关系工作的。当推动喷雾器的活塞时，空气从小孔快速喷出，小孔附近的空气流速增大，压强减小；容器内的液体在外界大气压的作用下，通过吸管上升到小孔处，被喷出的空气带动形成雾状。
乒乓球的旋转球：打乒乓球时，运动员可以通过搓球使乒乓球产生旋转。当旋转的乒乓球在空中飞行时，球的旋转方向与飞行方向不同，导致球周围的空气流速不同。例如，上旋球的上方空气流速小，压强大；下方空气流速大，压强小，产生向下的压力，使球的下落速度加快。下旋球则相反，球的下方空气流速小，压强大；上方空气流速大，压强小，产生向上的升力，使球的下落速度减慢。运动员可以利用旋转球的这一特性，控制球的落点和轨迹。
（二）航空领域中的应用
飞机的升力：飞机能够在空中飞行，主要依靠机翼产生的升力，而机翼升力的产生就利用了流体压强与流速的关系。飞机机翼的形状通常是上凸下平的，当飞机在空气中高速运动时，机翼上方的空气流速大，压强小；机翼下方的空气流速小，压强大。机翼上下表面存在压强差，产生向上的升力，使飞机能够克服重力升空。机翼的形状设计对升力的大小有很大影响，工程师通过优化机翼的形状和角度，来提高飞机的升力和飞行性能。
直升机的螺旋桨：直升机的螺旋桨旋转时，会推动空气向下运动，使螺旋桨上方的空气流速增大，压强减小；螺旋桨下方的空气流速减小，压强增大。螺旋桨上下表面存在压强差，产生向上的升力，使直升机能够升空和悬停。
（三）工业生产中的应用
水翼船：水翼船的底部装有类似于机翼的水翼，当水翼船在水中高速行驶时，水翼上方的水流速度大，压强小；水翼下方的水流速度小，压强大。水翼上下表面存在压强差，产生向上的升力，使船体离开水面，减小了水对船体的阻力，提高了船的行驶速度。
喷漆枪：喷漆枪的工作原理与喷雾器类似，当压缩空气从喷漆枪的喷嘴快速喷出时，喷嘴附近的空气流速增大，压强减小；油漆罐内的油漆在外界大气压的作用下，通过吸管上升到喷嘴处，被喷出的空气雾化后喷在物体表面。
（四）防止流体压强与流速关系带来的危害
轮船的航行安全：两艘同向行驶的轮船如果靠得太近，两船之间的水流速度会增大，压强减小；而两船外侧的水流速度较小，压强较大。外侧较大的压强会把两船推向中间，导致两船相撞。因此，在海上航行的轮船之间必须保持一定的安全距离，避免发生碰撞事故。
烟囱的设计：工厂的烟囱通常设计得比较高，这不仅是为了将废气排放到更高的空中，减少对周围环境的污染，还利用了流体压强与流速的关系。高处的空气流速较大，压强较小，有利于烟囱内的废气向上排出，提高排烟效率。
四、流体压强与流速关系的解释：伯努利原理
1738 年，瑞士物理学家丹尼尔 伯努利通过实验和理论研究，总结出了流体力学中的一条重要规律：流体在流动过程中，流速增大时，压强减小；流速减小时，压强增大。这一规律被称为伯努利原理，它是流体力学的基本原理之一，能够解释许多与流体流动相关的现象。
伯努利原理的数学表达式为：\(
\frac{1}{2}\rho v^2+\rho gh + p=\text{ °}
\)
其中，\( \rho \)是流体的密度，\( v \)是流体的流速，\( g \)是重力加速度，\( h \)是流体的高度，\( p \)是流体的压强。在实际应用中，当流体的高度变化不大时，\( \rho gh \)可以视为常数，此时流体的流速越大，压强越小；流速越小，压强越大，这与我们通过实验得出的结论一致。
五、课堂实验：深入探究流体压强与流速的关系
（一）实验一：漏斗吹乒乓球实验
实验目的：验证气体流速越大，压强越小的规律。
实验器材：一个漏斗、一个乒乓球。
实验步骤：
将乒乓球放入漏斗的大口处，用手按住乒乓球，将漏斗倒置。
松开按住乒乓球的手，同时从漏斗的小口处向下吹气，观察乒乓球的运动状态。
实验现象：乒乓球不会掉落，反而被吸附在漏斗内。
实验分析：从漏斗小口处向下吹气时，乒乓球上方的空气流速增大，压强减小；乒乓球下方的空气流速较小，压强较大。下方较大的压强将乒乓球向上托起，使它不会掉落。
（二）实验二：水流带动乒乓球实验
实验目的：验证液体流速越大，压强越小的规律。
实验器材：一个水龙头、一个乒乓球。
实验步骤：
打开水龙头，让水缓慢流出，形成一股稳定的水流。
将乒乓球靠近水流，观察乒乓球的运动状态。
实验现象：乒乓球会被水流吸引，沿着水流的方向运动。
实验分析：水流处的水速较大，压强较小；水流外侧的水速较小，压强大。外侧较大的压强将乒乓球推向水流，使它被水流吸引。
六、课堂小结
流体的定义：具有流动性的液体和气体统称为流体。
流体压强与流速的关系：在流体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。
伯努利原理：流体在流动过程中，流速增大时，压强减小；流速减小时，压强增大，这是解释流体流动现象的基本原理。
应用与危害：流体压强与流速的关系在生活、航空、工业等领域有广泛应用，如飞机的升力、地铁站台的安全线等；同时，我们也要注意防止这一关系带来的危害，如轮船航行时保持安全距离。
七、课堂练习
下列现象中，利用流体压强与流速关系的是（ ）
A. 用吸管吸饮料 B. 吸盘挂钩吸附在墙壁上 C. 飞机的机翼产生升力 D. 茶壶的壶嘴和壶身一样高
在流体中，流速越大的位置，压强越______；流速越小的位置，压强越______。
为什么两艘同向行驶的船不能靠得太近？请用流体压强与流速的关系解释。
飞机的机翼为什么要设计成上凸下平的形状？
八、课后作业
完成课本上的相关练习题。
观察生活中其他利用流体压强与流速关系的现象，至少列举 3 个，并解释其原理。
设计一个利用流体压强与流速关系的小发明或小制作，画出设计图，并说明其工作原理。
查阅资料，了解伯努利原理在更多领域的应用，如水利工程、气象学等，写一篇简短的报告。
2024沪粤版物理八年级下册
8.4 流体的压强与流速的关系
第八章 压强
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因。（难点）
02
通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系。
01
能够利用流体压强与流速的关系，解释生活中的相关现象。（重点）
03
鸟儿为什么能在蓝天上飞翔
导入新课
几十吨重的飞机为什么能腾空而起？
导入新课
大国重器“运-20”
飞机升空的原理是什么呢？
观察与思考
它们有什么共同特点？
一、探究流体的压强与流速的关系
气体和液体都具有流动性，统称为流体。
向各个方向都有压强（静止）
液体有压强
气体有压强
当液体和气体处于流动状态时其压强又会怎样？
一、探究流体的压强与流速的关系
活动：在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，会发生什么现象？
一、探究流体的压强与流速的关系
吹气时硬币向上“跳”
F向上＞F向下，硬币受力不平衡
下面空气向上的压强比较大
硬币上、下两面面积相同
由于吹气，硬币上面空气流得快
F向下
F向上
是不是气体的压强跟气体的流速有关系？
一、探究流体的压强与流速的关系
【实验】奇妙的实验
进行实验：
A.倔强的纸片
向两张下垂的纸中间吹气，再用更大的力吹，观察现象。
沿下垂的纸面上方吹气，再用更大的力吹，观察现象。
一、探究流体的压强与流速的关系
B.不听话的乒乓球
如图，用手托住乒乓球，用力向玻璃漏斗中吹气，松开手，乒乓球会下落吗？
一、探究流体的压强与流速的关系
实验结论：
在气体中，流速越大的位置压强越小。
在液体中是不是也存在这种现象呢？
在气体中，流速越小的位置压强越大。
进行实验：
将两个小纸船（或瓶盖、乒乓球）放置在水槽中（适当距离，不能太远），往中间喷水，观察现象。
一、探究流体的压强与流速的关系
实验结论：
在液体中，流速越大的位置压强越小。
流体的压强跟流速的关系：
流速大的地方，压强小；
流速小的地方，压强大。
在液体中，流速越小的位置压强越大。
一、探究流体的压强与流速的关系
国产C919大飞机
飞机升空光靠空气的浮力是远远不够的，那么它是如何升空的呢？
是这样的吗？
飞机飞行时，竖直方向上有一个托起它的力叫做升力，它是如何产生的呢？
二、升力的产生
【实验】认识升力
进行实验：
1.观察飞机的机翼，制作一个机翼模型。
二、升力的产生
2.取一个飞机机翼模型装在支架上，把电风扇置于机翼模型的正前方。当有风吹向机翼模型时，观察现象。
二、升力的产生
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
实验结论：
二、升力的产生
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，为什么人不能站在安全线以内？
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
地铁站台安装屏蔽门
铁路旁有防护网
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
轿车在高速行驶时由于上方空气流速____，压强____，下方空气流速____，压强____，从而产生一个______(选填“向上”或“向下”)的升力，因此，地面受到的压力_______(选填“大于”“等于”或“小于”)车的重力。
快
小
快
小
向上
小于
汽车如果开得过快会怎样？
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
根据实际需要，车需要开比较快，你有什么好办法增加汽车的稳定性吗？
汽车“尾翼”
作用原理
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
草原犬鼠的“空调”洞穴原理
你能叙述一下这个结构是如何发挥作用的吗？
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
1912年秋天，当时世界上最大的远洋巨轮“奥林匹克号”正在大海中航行，在距它100m以外有一艘比它小得多的“豪克号”铁架巡洋舰，正与它平行高速航行着。突然见，“豪克号”像着了魔似的失去控制，
向“奥林匹克号”冲去，
把“奥林匹克号”的船舷
撞了一个大洞。
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
水翼船下部有类似飞机机翼的水翼，船在水中高速航行时，浸在水中的水翼船会获得升力，将船体托出水面，这样就减少了船体受到的阻力，提高航速。
三、生活中有关流体压强与流速关系的现象
探究流体压强与流速的关系
1.[2023·吕梁期中] 如图所示，能够说明流体压强与流速关系
的是( )
A.蚊子尖尖的口器
B.高压锅容易把食物煮熟
C.装满水的水杯倒置，纸片没有掉下来
D.火车站台前，人必须站在安全黄线以
外的区域候车
√
2.[2024·合肥期中改编] 如图所示，取两张白
纸，使其平行自然下垂，向两纸中间用力吹
气，结果发现两张纸向中间靠拢，这表明纸
张中间的空气( )
A
A.流速大，压强小 B.流速大，压强大
C.流速小，压强小 D.流速小，压强大
3.［立德树人·五育并举］“珍爱生命，
切勿私自下河游泳”，原因之一是河
中常有漩涡，如图所示的是河水中
的漩涡，漩涡中心的水流速度____，
大
小
压强较____，从而与周围形成压力差，导致周边游泳的人易
被“吸入” 漩涡，引发溺水事故。
升力的产生
4.如图所示，小露用电吹风从 端对着泡沫机翼模型送风，
机翼模型升起，下列说法正确的是( )
A.气流通过下表面的路程大于上表面的路程
B.气流在下表面的流速大于在上表面的流速
C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受
到的压强
D.机翼模型升起的原因是机翼下表面受到的
压力大于上表面受到的压力
√
5.[2024·宣城月考改编] 如图所示，
轿车在快速行驶过程中，轿车上方
空气的流速大于轿车下方空气的流
小于
小于
车外
速，因而轿车上方气体的压强______轿车下方气体的压强，
从而使得轿车对地面的压力______车的重力 (前两空均填“大
于”“等于”或“小于”)，在行驶中，小华的爸爸打开了两侧车窗，
小华会看到车内悬挂的窗帘向______(填“车内”或“车外”)飘动。
2星题 情景应用
6.如图所示，一把太阳伞固定在地面上，一阵
大风吹来，伞面严重变形。下面有关这一现象
及其解释，正确的是( )
D
A.伞上方的空气流速大于下方，伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速小于下方，伞面被向上“吸”
C.伞上方的空气流速小于下方，伞面被向下“吸”
D.伞上方的空气流速大于下方，伞面被向上“吸”
7. 中国南极泰山站采用轻质材料装配而成，
为避免被南极强横风吹得移位，其独特的支架悬空形状发挥
了作用。泰山站的悬空形状接近于下列图中的( )
A
A. B. C. D.
8.[2024·阜阳期中] 如图是草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它
有两个出口，当风吹过隆起洞口 表面时，风速较大，吹过
平坦洞口 时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去凉风。则
下列有关洞内风向分析正确的是( )
B
A.风总是从口吹入， 口吹出
B.风总是从口吹入， 口吹出
C.风总是从、 口同时吹入
D.风有时从口吹入，有时从 口吹入
9.如图是某种喷雾器的工作原理示意图，
当喷雾器未工作时，细管 内、外液面
______。当喷雾器工作时，空气从细管
相平
小于
的右端快速喷出，导致细管 上方空气的流速突然增大，细
管内液面上方气压______(填“大于”或“小于”)细管 外液面
上方的气压，液体就沿细管 的管口流出，同时受到气流的
冲击，形成雾状喷出。
10.[2024·广东模拟改编] 爱做实验的小点同学用乒乓球和漏
斗做实验。
(1)如图1所示，将乒乓球放在漏斗的下面紧贴
漏斗，松手后，乒乓球会掉下来，这是因为乒
乓球受到了____力的作用。
重
(2)如图2所示，将乒乓球放在漏斗的下面紧贴漏斗，从漏斗
口向下迅速吹气的同时松开手，乒乓球不会掉下来，这是因
为：____________________________________。
乒乓球下方空气压强大于上方空气压强
(3)在图2的情景中，从漏斗口向上吸气的同时松开手，乒乓
球也不会掉下来，这是因为受到了________的作用。
大气压
3星题 思维提升
11. 小乐在探究“气体的
压强与流速的关系”时，设计了
如图甲所示的实验，、、 为
三节直径不同的管子，三节管子连接在一起，分别插入气体
压强传感器(测量气体压强的装置)探头，右端与吹风机的尾
部相连。
当用吹风机抽气时，三节管子中
气体压强随时间变化的情况如图
乙所示，则图线①反映的是___
(填“”“”或“ ”)管内气体压强
随时间变化的情况。第 时，
①②③三条图线出现明显下移，
由此判断，三节管中气体的流速
______ (填“增大”或“减小”)。
增大
流体的压强与流速的关系
流体的压强与流速的关系
升力是怎样产生的
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
应用
站台安全线、犬鼠洞穴
谢谢观看！