9.5 流体压强与流速的关系 课件 2025-2026学年物理人教版八年级下册

第九章压强第5节流体压强与流速的关系素养目标1.知道什么是流体，通过实验，能总结出流体压强与流速的关系，并能解释简单的物理现象。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，发展科学思维能力。3.培养学生动手实验的能力，通过实验观察和数据处理，提升学生的科学素养。4.在教学过程中培养学生敢于质疑、主动探究的科学态度，增强学生的社会责任感。创设情景，引入新课实验:手持一张纸条，纸条由于受到重力的作用，会自然下垂。如果在纸条上方朝水平方向吹气，你认为纸条会如何运动？为什么？我们发现，朝水平方向吹气时，纸条会向上运动；一旦停止吹气，纸条就会下垂。流体压强与流速的关系在上面的实验中，纸条向上运动，说明吹气后其上、下表面受力情况发生了变化。吹气前、后纸条下方气压变化

大，纸条向上运动，说明纸条上方气压变

。这会使我们想到：空气流动起来的压强比静止时的压强

，气体的压强是不是跟其流速有关系？不小小手握两张纸，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.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【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。【提出问题】流体产生的压强与流速有什么关系？流速慢流速慢【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【实验现象】硬币会跳过木块。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。空气流动流速大，压强小流速小，压强大【现象分析】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

，吹气前后两球外侧受到液体压强

变，球内外存在压强差，因而就会存在

，两球在

作用下向中间靠拢。流速快,压强小流速慢,压强大流速慢,压强大小不压力差压力差【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

，细管中的水流速

。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

，粗管中水的压强

，细管中水的压强

。【实验结论】液体压强与液体的流速有关，流速大的位置压强

。小大不相同大小小（3）探究归纳在气体和液体中，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。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？【分析】当火车或地铁进站时，会带动人和车之间的空气的流速

，人外侧空气流速慢压强

，而内侧流速快压强

，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。（2）喷雾器的工作原理【分析】喷雾器的小孔处比较细，当有气体流出时，空气流速

，压强

，容器里液面上方的空气压强

，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。加快大小快小大（3）草原犬鼠的洞穴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。气流慢，压强大气流快，压强小【分析】吹过平坦表面的风速

，压强

；吹过隆起表面的风速

，压强

。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。小小大大（4）跑车的气流偏导器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

。此时，上方空气压强比下方空气压强

，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。小大飞机的升力1.飞机的升力（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。（2）分析探究飞机起飞前，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

，压强

，机翼上、下方存在压强差，产生压力差，形成了向

的升力。大大小小上机翼产生向

的压强差F2>F1机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。快小上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

，所产生的升力就比较

。升力是竖直向

的，它跟飞机所受重力方向相反，当升力

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

，使机翼上下方产生压强

，从而产生压力

，这一压力差使飞机获得向

的升力。上方空气流速大，压强小下方空气流速小，压强大大大上大于不同差差上视频欣赏——《飞机升力的产生》2.鸟类的滑翔原理（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？【分析】鸟翅如同机翼，鸟翅的上方是曲面，下方近似于平面，气流通过上方的速度

下方气流的速度。因此上方的压强

下方的压强，产生向

的升力，所以鸟在空中滑翔不会掉下来。（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。大于小于上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。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）。【实验分析】如图所示，①、②、③三条图线分别对应粗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》课堂总结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机翼上下表面存在压强差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，压强大课堂练习1.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．①③④D2．据说19