2.4流体压强与流速的关系（课件）八年级上册科学（华师大版）

-4流体的压强与流速的关系

YF01通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系。02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。03能够利用流体压强与流速的关系，解释生活中的相关现象。教学目标一课堂引入二1、如图，是鸟儿在空中飞翔的画面，它是靠什么翱翔天空而不“掉下来”呢？2、如图，滑翔机又是靠什么穿梭在空中飞来飞去？课堂引入二问题思考手握两张纸，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三流体流动速度越快，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：

流体压强与流速的关系三如图所示，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？流体压强与流速的关系三实验中的硬币，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。

流体压强与流速的关系三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实验现象：三个玻璃管中的水柱不相同。p大p较小p小ABCυ小υ大υ较大h流进流出粗细不同的水管相平流体压强与流速的关系三实验分析：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。

结论②：在液体中，流速越大的位置，压强越小。

流体压强与流速的关系三③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。流体压强与流速的关系三【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。流速快,压强小压强大压强大【实验结论】在液体中，流速越大的位置，压强越小。流体压强与流速的关系三归纳

实验操作让两张纸自由垂下，在两张纸中间向下吹气在两根筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向两个乒乓球中间吹气把一条纸带放在嘴边，用力从纸带上方向前吹气实验现象及分析现象:两张纸向中间靠拢
说明：两纸外侧受到气体的压强大，内侧受到气体的压强小现象:两个乒乓球向中间滚动说明：两球外侧受到气体的压强大，内侧受到气体的压强小现象：纸带向上飘起说明：纸带上方受到气体的压强小，下方受到气体的压强大归纳总结在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大用流体压强与流速的关系解释现象四两张纸自然下垂，对着纸中间吹气向两乒乓球中间喷水现象：现象：两张纸相互靠拢。乒乓球相互靠近。两张纸中间空气的流速大，压强小。两乒乓球之间水的流速大，压强小。分析：分析：用流体压强与流速的关系解释现象四乘坐火车时，为何要在安全线以外候车？安全线以内的空气流速很大，压强很小，而人外侧的压强较大。如果站到安全线以内，就可能被外侧的空气推向列车，发生危险。用流体压强与流速的关系解释现象四窗外有风平行于窗子吹过时，分析窗帘的状态。（1）窗外空气的流速大，屋内空气的流速小。分析：（2）窗外空气的压强小，屋内空气的压强大，窗内外空气产生的压强差方向向外，即窗帘所受压力差的方向向外。（3）窗帘在向外的压力差的作用下向窗外飘。用流体压强与流速的关系解释现象四练习1

多艘船只在海上航行时，是并排行驶还是呈一列行驶？若并排行驶，两船之间的水流速比外侧流速大，压强小。在外侧水流的作用下，两船易出现相撞的情况，因此不能并列行驶。用流体压强与流速的关系解释现象四向左旋转前进方向练习2

分析如图所示的旋转球，前进过程中会向哪边偏转?流速大

压强小若球不旋转，两侧气体流速相等球的旋转对两侧气流的影响用流体压强与流速的关系解释现象四练习3

犬鼠洞穴的出口一端较平，另一端凸起。试分析当地面空气流经两洞口时，洞内空气的情况。犬鼠洞穴流速大流速小压强大压强小飞机的升力五（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。

机翼截面图飞机的升力五（2）分析探究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。大F2>F1飞机的升力五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。当堂测试六1、下列实验中，不能说明“流速大小对流体的压强有影响”的是（）A．吹气时纸条向上飘

B．吹气时纸片向下凹陷C．吹气时A管中水面上升 D．吸气时乒乓球紧贴漏斗D当堂测试六2、当你撑着把雨伞行走在雨中时，一阵大风吹来，如图所示，下垂的伞面被吹得向上翻。下列有关这一现象的解释，正确的是（）A．伞面上方的空气流速大，压强大B．伞面上方的空气流速大，压强小C．伞面上方的空气流速小，压强大D．伞面上方的空气流速小，压强小B当堂测试六3、为了解决“H”形地下通道中间过道的通风问题，同学们设计了如图四种方案，图中黑色部分为墙面凸出部分，“M”为安装在过道顶的24小时工作电风扇，其中既有效又节能的是（）A.B.

C.

D.C当堂测试六4、下列现象中利用了大气压强的是（）A．飞机的升空 B．拦河坝做的下宽上窄C．下水道的U形管 D．用吸管喝饮料D当堂测试六5、中国科学技术馆探索与发现4厅有个展品叫做“香蕉球”,描述的是足球比赛中罚任意球的场景。守方在离球门一定距离处用人墙挡住球门,而攻方隔着人墙将足球以旋转的方式发出,利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差,使足球走出一条香蕉状的路径,绕过人墙而射门。图给出了甲、乙、丙、丁四种足球自旋方向与飞行路径的示意图,下列说法正确的是（）A．四个图都是正确的 B．甲、丙两图是正确的C．甲、乙两图是正确的 D．甲、丁两图是正确的D当堂测试六6、如图，甲装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，左端连抽气泵。传感器1、2、3与电脑相连，可显示出管中气体压强随时间变化的图像。如图乙是抽气泵在两个不同挡位抽气时得到的图像。下列说法中正确的是（）D

A．抽气时A、B、C三节管内气体流速相同B．第15s时，C管内气体流速大于A管内气体流速C．由图像推测抽气泵换挡时间大约是在第15sD．换挡后B管内气体流速比换挡前大当堂测试六A．抽气时，C管的横截面积最大，A管的横截面积最小，所以A管气体流速最大，C管气体流速最小，故A错误；B．由图可知，在第15s时，③处的压强最大，①处的压强最小，则C管内气体压强大于A管内气体压强，气体流速越大的地方压强越小，C管内气体流速小于A管内气体流速，故B错误；C．由图可知，抽气泵换挡时间大约是在第25s，故C错误；D．换挡后B管内气体的压强变小了，气体流速越小的地方压强越大，所以流速比换挡前变大，故D正确。故选D.当堂测试六在流体中，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。7、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

当堂测试六8、科学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”）。

等于

高于

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。当堂测试六9、如图甲所示有些跑车为了提高“抓地力”会在车尾安装了一种“气流偏导器”，其外形应该选用图乙中的_____（填“A”或“B”),气流对偏导器产生______（填“向上”或“向下”）的压强差，因而有压力差，使车与地面之间的摩擦力______（填“变大”“变小”或“不变”）。B向下变大当堂测试六10、科学中把具有流动性的液体和气体称为流体.下面是关于流体压强的研究过程,请回答下列问题：（1）老师准备了如图甲所示装置：将三节粗细不同的塑料管①、②、③（横截面积：S1>S2>S3）连接在一起，右端开口，左端与抽气机相通。抽气机抽气时，______管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内，传感器与计算机相连，计算机可以显示出管中压强值。（2）计算机显示的数据结果如图乙所示，由此可知道___________管中气体压强最小；并能进一步得出在气体中，流速越大的位置，___________。（3）如图丙所示，老师准备了两张纸，固定上端，向两张纸中间吹气，根据上述结论能判断出两