初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第5节 流体压强与流速的关系获奖教学ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第5节 流体压强与流速的关系获奖教学ppt课件，文件包含95+流体压强与流速的关系教学课件pptx、95流体压强与流速的关系教学设计docx、95流体压强与流速的关系分层作业原卷版docx、95流体压强与流速的关系分层作业解析版docx、95流体压强与流速的关系导学案教师版docx、95流体压强与流速的关系导学案学生版docx等6份课件配套教学资源，其中PPT共54页， 欢迎下载使用。
第5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?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？
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。想一想：小球为什么会被吸入管内呢？
1. 通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。2. 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。3. 能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。
1. 流体压强与流速的关系2. 飞机的升力3. 用传感器研究气体流速 与压强的关系4. 课堂总结5. 练习与应用6. 提升训练
1 . 探究流体压强与流速的关系
（1）流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。如空气、水等。流体流动时产生的压强称作流体压强。（2）实验探究：流体压强与流速的关系 【提出问题】流体产生的压强与流速有什么关系？【猜想与假设】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。
①探究一：分不开的纸如图所示，手握两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气。【实验现象】发现两张纸不但不分开，反而向中间靠拢。
【实验分析】吹气时，两张纸外部的大气压力没有发生大的变化，两张纸向中间靠拢，说明中间的气体向外的压力变小了。纸两侧的面积一样，压力小，说明压强也小。【实验结论】空气流动时的压强比静止时的压强小。
②探究二：口吹硬币跳跃木块如图所示，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，观察现象。【实验现象】硬币会跳过木块。
【现象分析】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。
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。【实验结论】气体压强与气体的流速有关，流速大的位置压强小。
③探究三：吹不开的乒乓球如图所示，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。现用一细纸管向两乒乓球中间吹气，观察现象。【实验现象】两乒乓球会靠拢。
【实验分析】两个乒乓球向中间靠拢，说明两球内侧受到液体的压强变小，吹气前后两球外侧受到液体压强不变，球内外存在压强差，因而存在压力差，两球在压力差作用下向中间靠拢。
【实验结论】液体压强与液体的流速有关，流速大的位置压强小。
④探究四：玻璃管中水柱的高度为何不同？如图所示是一粗细不同的玻璃管，在粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管与其连通；让水流过玻璃管，观察现象。
【实验现象】三个竖直玻璃管中的水柱高度不相同。与粗管处连接的管子，水柱最高，与细管处连接的管子，水柱最低。
【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。
在气体和液体中，流速越大的位置，压强较小。
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。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。
视频欣赏——《无需吸气就能将球吸入水管》
2 . 用“流体压强与流速的关系”解释现象
（1）火车站台上的安全线为什么火车站和地铁站的站台上要画一条安全线？
（2）喷雾器的工作原理
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。两个洞口的形状不同，决定了洞穴中空气流动的方向。
（4）跑车的气流偏导器
跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”， “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。
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】物理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
打开A阀门，关闭 B 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】广东夏季烈日炎炎，有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的荼毒，但是存在很大的安全隐患，这是因为，当摩托车快速行驶时，伞上方的空气流速______（选填“大于”或“小于”）下方的空气流速，导致上方的大气压强______（选填“大于”或“小于”）下方的大气压强，驾驶员会感觉车被向_____（选填“上”或“下”）提起。
遮阳伞“上凸下平”，当摩托车快速行驶时，伞上方空气流速大，压强小；伞下方空气流速小，压强大，伞就受到一个向上的压强（或压力）差，伞面会被吹起，驾驶员会感觉车被向上提起，存在严重的安全隐患。
（1）观察思考观察如图所示飞机的机翼截面形状。想一想，为什么机翼上部和下部的形状是不对称的？是什么将飞机“托上”天空的呢？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。
机翼产生向 的压强差
飞机起飞前，先在跑道上跑一段距离。空气相对机翼向后运动。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、下方存在压强差，产生压力差，形成了向上的升力。机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。
如果机翼的前缘稍向上仰，跟气流的方向成一个小的仰角，则机翼上下方的压强差比机翼跟气流方向平行时还要大，所产生的升力就比较大。升力是竖直向上的，它跟飞机所受重力方向相反，当升力大于重力时，飞机上升。
（3）归纳总结 机翼的形状决定了机翼上下表面空气的流速不同，使机翼上下方产生压强差，从而产生压力差，这一压力差使飞机获得向上的升力。
视频欣赏——《飞机升力的产生》
（1）鸟类的滑翔原理【想一想】鸟类展开双翅，即使不扑打，为什么也能在空中滑翔而不会跌下来？
（2）灰雁生活在欧洲的灰雁，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。它怎样才能迅速的降低高度呢？ 【分析】身体完全翻转过来，倒立飞行。
【例题3】如图是某同学分析飞机如何获得升力时所画的示意图。下列说法正确的是（　　） A．飞机获得升力利用了流体流速大的位置压强大的原理B．根据机翼上凸下平分析出机翼上方空气流速大C．根据所知原理可推理出机翼下方空气压强小D．机翼受到空气向上的压力小于向下的压力
A．根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置，压强越小。飞机获得升力利用了流体流速大的位置压强小的原理。故A错误； BCD．观察机翼的形状，机翼上方是凸起的，而下方是平的。当飞机飞行时，机翼上方的空气需要流经更长的路程，所以流速会相对较大。因此，根据机翼上凸下平的形状，我们可以分析出机翼上方空气流速大，压强小。机翼下方空气流速小，所以压强相对较大，所以机翼受到空气向上的压力大于向下的压力，这个压力差使飞机获得向上的升力。故CD错误，B正确。
用传感器研究气体流速与压强的关系
【实验介绍】如图，三节直径不同的塑料管联结在一起，然后与抽气机相通。当抽气机抽气时，在同一时间内，通过三个管子的气体总量是相同的，所以细管内气体的流速一定比粗管内气体的流速大。将三个气体压强传感器分别放入管内，将传感器与计算机相连，从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。看看是不是气体流速大的地方压强小。
【实验与现象】（1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，将传感器与电脑相连，打开抽气机抽气，观察电脑屏幕。（2）调换抽气机的挡位，重复上述实验，并记录电脑屏幕图像，如图所示。
【实验分析】如图所示，①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况。由图像可知，A处流速大，压强小（传感器① ）， C处流速小，压强大（传感器③ ） 。当调换抽气机的挡位后，图乙中的三条图线均下移，由此可判断三节管中气体的流速均增大。
【实验结论】气体的流速越大，压强越小；气体的流速越小，压强越大。
视频演示—《用传感器研究气体流速与压强的关系》
流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大
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
1. 风沿着窗外的墙面吹过时，窗帘有时会飘向窗外；居室前后两面的窗户都打开时，“过堂风”会把侧面摆放的柜门吹开。请解释以上现象产生的原因。
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。
2．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，两船最近相距100m左右，随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了：霍克号突然偏离了自己的航道，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。
当列车驶过时，列车周围的空气流速增大，压强减小。此时如果人越过安全线，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。
3. 如图所示，在高铁站的站台上，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线。请分析，为什么当列车驶过时，如果人越过安全线，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险的。
4. 如图，把一根吸管A插在盛水的杯子中，将另一根吸管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。
1. 如图，小红手撑雨伞走在路上，一阵大风吹来，伞面被“吸”，将发生严重变形。下列判断推理及其解释，正确的是（　 ）A．伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方B．伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速大于下方C．伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方D．伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速小于下方
由图知，相同时间内，空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程，所以伞上方的空气流速大于下方，根据流体的流速越大、压强越小，伞下方的压强大于上方的压强，伞在向上压强差的作用下被吸向上方，故ABD错误，C正确。
2. 下列现象能用流体压强与流速的关系来解释的是（　　）
①如图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢②如图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起③如图丙所示地铁站台边，人必须站在安全黄线以外的区域候车④如图丁所示飞机升力的产生原因A．①② B．①④ C．③④ D．①③④
①对两张平行的纸吹气，两纸间的空气流速大压强小，而两纸的外部空气流速小压强大，两纸受到向内的压力差，所以两张纸被压到一起，能用流体压强与流速的关系来解释，故①符合题意；②装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，是因液体对容器底和侧壁有压强，不能用流体压强与流速的关系来解释，②不符合题意；③当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，压强小，此时人外侧的空气流动速度慢，压强大，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险，能用流体压强与流速的关系来解释，故③符合题意；④相等的时间内，空气经过机翼上面的路程大于下面的路程，则机翼上面的空气流速大于下面的流速，所以机翼上面的压强小于下面的压强，产生一个向上压强差，出现一个向上压力差，就是机翼向上的升力，故④符合题意。故ABC不符合题意，D符合题意。
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。
3. 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”）。
4. 如图所示，使用燃气灶时，打开燃气阀门，拧动点火装置，燃气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，而燃气不会从进口处向空气中泄漏，其原因是（ ）A.进口处燃气流速小，压强大于大气压强B.进口处燃气流速小，压强小于大气压强C.进口处燃气流速大，压强大于大气压强D.进口处燃气流速大，压强小于大气压强
流体流速越快的位置压强越小，进口处煤气流速大，压强小于大气压，煤气和空气在大气压的作用下流向燃烧头，而煤气不会向空气中泄漏，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。
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。
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。
6. 我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919在上海浦东国际机场首飞，这标志着中华民族百年的“大飞机梦”取得了历史性突破。 （1）如图乙所示，飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，下方空气的压强____ （填“大于”“等于”或“小于”）上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力；为了缩短飞机起飞或着陆的滑行距离，最好____（填“顺风”或“逆风”）起飞。（2）在C919客机加速上升的过程中，机舱外的大气压_____（填“变大”“变小”或“不变”），机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5×104 Pa左右的万米高空时，机舱内气压达到8.0×104 Pa，机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为_______N.
5.5×104