物理八年級(jí)下冊(cè)（2024）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系獲獎(jiǎng)教學(xué)ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 了解流體壓強(qiáng)與流速的基本概念，掌握流體壓強(qiáng)與流速之間的關(guān)系，即流速越大的位置壓強(qiáng)越小。2. 通過(guò)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生歸納出流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的初步規(guī)律，并能運(yùn)用這一規(guī)律解釋自然界和生活中的有關(guān)現(xiàn)象。
唐代大詩(shī)人杜甫于《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中吟道：“八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅?！贝耸銮镲L(fēng)肆虐，竟將茅屋頂掀翻。試問(wèn)，為什么狂風(fēng)能將屋頂輕易卷走？
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們便能秋風(fēng)為什么能掀翻屋頂，乒乓球?yàn)樯恫换氐袈涞脑蛄恕?br/> 用手掌托著乒乓球，將乒乓球放置在倒扣過(guò)來(lái)的漏斗中，用嘴對(duì)準(zhǔn)漏斗口向下用力吹氣，與此同時(shí)緩緩放開(kāi)托著乒乓球的手。
你觀察到了什么奇妙的現(xiàn)象？為何乒乓球竟在漏斗下方穩(wěn)穩(wěn)地懸浮，而不會(huì)掉落下來(lái)呢？
1.流體：物理學(xué)中，像液體和氣體這樣沒(méi)有一定的形狀且具有流動(dòng)性的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為流體。
思考：流體壓強(qiáng)大小與什么因素有關(guān)呢？
一、流體壓強(qiáng)及其變化規(guī)律
2.現(xiàn)象探究：流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
提出問(wèn)題：流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系？
（1）流體的壓強(qiáng)與流動(dòng)速度無(wú)關(guān)
（2）流體的壓強(qiáng)與流動(dòng)速度有關(guān)
①流速越快，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越??；反之，流速越慢，壓強(qiáng)越大。
②流速越慢，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大；反之，流速越快，壓強(qiáng)越小。
實(shí)驗(yàn)1：手握如圖兩張紙，讓紙自由下垂，在紙的中間向下吹氣。
兩張紙向中間靠攏，說(shuō)明兩紙內(nèi)側(cè)受到氣體的壓強(qiáng)變小，吹氣前后外側(cè)受到氣體的壓強(qiáng)不變，紙?jiān)趬毫Σ钭饔孟孪蛑虚g靠攏。
流速越快的地方，壓強(qiáng)越小，流速越慢的地方，壓強(qiáng)越大
實(shí)驗(yàn)2：在兩支筆中間放上兩個(gè)乒乓球，用吸管向中間吹氣。
兩個(gè)乒乓球向中間滾動(dòng)，說(shuō)明兩球內(nèi)側(cè)受到氣體的壓強(qiáng)變小，吹氣前后兩球外側(cè)受到氣體壓強(qiáng)不變，球內(nèi)外存在壓強(qiáng)差、因而存在壓力差，兩球在壓力差作用下向中間滾動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)3：把一條紙條放在嘴邊，用力從紙條上方向前吹氣。
紙條飄起來(lái)，說(shuō)明紙條上方氣體壓強(qiáng)變小，吹氣前后下方壓強(qiáng)不變，壓力差推動(dòng)紙條向上運(yùn)動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)4：在水面上放兩只小船，用水管像兩船中間水域沖水
兩船向中間靠攏，說(shuō)明內(nèi)側(cè)受到水的壓強(qiáng)小，沖水前后，兩船外側(cè)受到的壓強(qiáng)不變，船在壓力差的作用下向中間靠攏
在氣體或液體中，流速越快的地方，壓強(qiáng)越?。涣魉僭铰牡胤?，壓強(qiáng)越大。
此結(jié)論亦稱(chēng)“伯努利原理”，系由瑞士杰出物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家及醫(yī)學(xué)家丹尼爾·伯努利于1738年所提出。他運(yùn)用能量守恒定律闡釋流體流動(dòng)現(xiàn)象，推導(dǎo)出了流體動(dòng)力學(xué)的基本方程，后世尊稱(chēng)為“伯努利方程”，并據(jù)此提出了“流速增大則壓強(qiáng)減小”的伯努利原理。伯努利家族，三代之中涌現(xiàn)八位科學(xué)家，其后裔逾百二十人可考，于數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、工程乃至法律、管理、文學(xué)、藝術(shù)等領(lǐng)域皆享有盛譽(yù)。
【視頻講解：探究氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系】
3.生活中流體壓強(qiáng)與流速相關(guān)的現(xiàn)象
分析：噴霧器小孔設(shè)計(jì)精細(xì)，氣體流出時(shí)流速加快，導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，而容器內(nèi)液面上方空氣壓強(qiáng)相對(duì)較大，促使液體沿細(xì)管上升。液體自管口流出后，受氣流沖擊作用，被細(xì)化成霧狀。
分析：火車(chē)或地鐵進(jìn)站時(shí)，會(huì)加速人與車(chē)之間空氣流速。依據(jù)流體壓強(qiáng)與流速原理，外側(cè)空氣流速慢則壓強(qiáng)大，內(nèi)側(cè)流速快則壓強(qiáng)小，形成向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差，易將人推向火車(chē)，構(gòu)成安全隱患。
（3）風(fēng)沿墻面吹過(guò)時(shí)窗簾飄向窗外
分析：風(fēng)刮過(guò)時(shí)，室外空氣流速加快，壓強(qiáng)減小，而室內(nèi)空氣流速很慢，壓強(qiáng)較大，窗簾在室內(nèi)、外壓力差的作用下被“推向”窗外。
分析：足球在飛行時(shí)快速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)球面附近的空氣一起流動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)氣流方向和迎面氣流方向相同的一側(cè)，形成相對(duì)低壓區(qū)，另一側(cè)形成相對(duì)高壓區(qū)，足球在兩側(cè)壓力差的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿弧線前進(jìn)
流速快慢的分析技巧先定流速快慢，后定壓強(qiáng)大小。流速快慢的分析：自然流動(dòng)的空氣和水，一般是在較寬闊的地方流速小，較狹窄的地方流速大；運(yùn)動(dòng)物體引起的氣體或液體的流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的物體周?chē)魉倏欤渌胤搅魉俾?，凸起的地方流速快，平緩的地方流速慢?br/>【典例1】如圖所示，在蓄水槽中裝入一定量的水，蓄水槽與一根粗細(xì)不均勻的管道相連，在管道的不同部位分別裝有底部連通的豎直管A、B、C。當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉，水處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，A、B、C三根管中水柱的高度關(guān)系是（選填“相等”或“不相等”）；當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)，水流動(dòng)時(shí)，（選填“A”“B”或“C”）管中的水柱最低。
[1]當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉，三根管子構(gòu)成連通器，當(dāng)水處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，根據(jù)連通器的原理，可知三根管中的水柱高度相等。[2]由于流體流速越大的地方壓強(qiáng)越小，則當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)水流動(dòng)時(shí)，B管底部管道面積最小，水的流速最大，壓強(qiáng)最小，水的高度最低。
知識(shí)點(diǎn)2 流體壓強(qiáng)規(guī)律的應(yīng)用
數(shù)十噸重的飛機(jī)何以翱翔？皆因巧妙運(yùn)用流體壓強(qiáng)原理。
二、流體壓強(qiáng)規(guī)律的應(yīng)用
機(jī)翼產(chǎn)生向的壓強(qiáng)差
飛機(jī)起飛前，需在跑道上滑行一段距離。滑行過(guò)程中，空氣相對(duì)于飛機(jī)向后流動(dòng)。機(jī)翼上凸下平的設(shè)計(jì)導(dǎo)致上方空氣流速加快，壓強(qiáng)減小，形成上下壓強(qiáng)差，進(jìn)而產(chǎn)生升力，助力飛機(jī)升空。
【視頻講解：飛機(jī)的升力】
【典例2】某科技館內(nèi)有一個(gè)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室。如圖所示，一架飛機(jī)模型固定在測(cè)力計(jì)的秤盤(pán)上，當(dāng)有風(fēng)對(duì)著機(jī)頭吹過(guò)時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化。這是因?yàn)轱L(fēng)吹過(guò)飛機(jī)時(shí)，機(jī)翼上方空氣的流速機(jī)翼下方空氣的流速，使得機(jī)翼上方空氣的壓強(qiáng) 機(jī)翼下方空氣的壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生一個(gè)向上的升力。（均選填“大于”“小于”或“等于”）
【詳解】[1][2]當(dāng)有風(fēng)對(duì)著機(jī)頭吹過(guò)時(shí)，流過(guò)機(jī)翼上方的空氣流速大，壓強(qiáng)小，流過(guò)機(jī)翼下方的空氣流速小，壓強(qiáng)大，即機(jī)翼上方空氣的流速大于機(jī)翼下方空氣的流速，使得機(jī)翼上方空氣的壓強(qiáng)小于機(jī)翼下方空氣的壓強(qiáng)，從而產(chǎn)生一個(gè)向上的升力，所以測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小。
如圖所示，水翼船的船體下面裝有水翼，翼展與船體寬度大體相同。水翼的截面形狀上面彎曲程度比下面的大；水翼船在高速行駛的過(guò)程中，水翼上方的水相對(duì)于水翼下方的水流速大、壓強(qiáng)小。當(dāng)水翼船達(dá)到一定速度時(shí)，水對(duì)水翼船產(chǎn)生足夠的舉力(升力)，使船體不再吃水而處于水面之上.這時(shí)船受到的阻力大大減小，有利于船高速行駛.
【典例3】如圖所示是一種水翼船，船體下安裝了水翼，當(dāng)船在高速航行時(shí)，水面下的水翼會(huì)使船身整體抬高離開(kāi)水面，從而減小水對(duì)船的阻力。則水翼安裝正確的是（　?。?br/>【詳解】依據(jù)伯努利原理，在流體中，流速大的地方壓強(qiáng)小。水翼設(shè)計(jì)為一面為凸面，流經(jīng)凸面一側(cè)水流流速較快，壓強(qiáng)較小，另一面為平面，流經(jīng)平面的水流流速較慢，壓強(qiáng)較大；要使在高速航行時(shí)的船身整體抬高，則水翼上面壓強(qiáng)應(yīng)該小，下面壓強(qiáng)應(yīng)該大，并且兩個(gè)水翼的安裝情況應(yīng)當(dāng)相同，不然兩個(gè)水翼受到的作用力方向相反，不能使船身整體抬高離開(kāi)水面。所以船體下安裝的兩個(gè)水翼，上面都應(yīng)該為凸面，下面都應(yīng)該為平面。故B正確，ACD錯(cuò)誤。
在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小
橡膠球、氣流噴壺、火車(chē)站站臺(tái)安全線、過(guò)堂風(fēng)等
1．下列有關(guān)飛機(jī)升力的產(chǎn)生，說(shuō)法正確的是（　　）A．是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生的B．是因?yàn)闄C(jī)翼的上下方氣流速度不同，使機(jī)翼上下表面存在壓強(qiáng)差C．是因?yàn)轱w機(jī)高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，任何物體，只要在空氣中高速運(yùn)動(dòng)都會(huì)獲得升力D．是因?yàn)轱w機(jī)起飛時(shí)受到的慣性力產(chǎn)生的
2．下列現(xiàn)象不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來(lái)解釋的是（　?。?br/>A．圖甲所示裝有液體的玻璃管，底部和側(cè)壁的橡皮膜往外凸起B(yǎng)．圖乙所示向 B 管中吹氣，可以看到A 管中的水面上升C．圖丙所示地鐵站臺(tái)邊，人必須站在安全黃線以外的區(qū)域候車(chē)D．圖丁所示飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因
3．如圖所示，將汽車(chē)模型放在風(fēng)洞中，固定在水平地面不動(dòng)，讓風(fēng)（流動(dòng)的空氣）高速地迎著汽車(chē)模型吹，模擬汽車(chē)在空氣中高速運(yùn)動(dòng)的情景。在此情景中，下列說(shuō)法正確的是（　?。〢．汽車(chē)模型上方的氣體流速小，壓強(qiáng)小B．汽車(chē)模型下方的氣體流速大，壓強(qiáng)大C．降低風(fēng)速，汽車(chē)模型對(duì)地面的壓力增大D．提高風(fēng)速，汽車(chē)模型對(duì)地面的壓力增大
【詳解】AB．流速大的地方壓強(qiáng)小。汽車(chē)模型上方的氣流相對(duì)于下方的氣流在相同時(shí)間內(nèi)走過(guò)的距離大，流速快。因此汽車(chē)模型上方的氣體流速大，壓強(qiáng)小。故AB錯(cuò)誤；CD．流速大的地方壓強(qiáng)小。提高風(fēng)速，汽車(chē)模型受到的升力增大，對(duì)地面的壓力減小；降低風(fēng)速，汽車(chē)模型受到的升力減小，對(duì)地面的壓力增大。故C正確，D錯(cuò)誤。
4．下列現(xiàn)象不能用流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系來(lái)解釋的是（　?。?br/>A．圖甲，飛機(jī)升力的產(chǎn)生B．圖乙，向兩紙中間吹氣，紙向中間靠攏C．圖丙，向玻璃管中裝液體，橡皮膜凸起D．圖丁，在安全線外等車(chē)
5．如圖所示，自來(lái)水龍頭與玻璃管相連，玻璃管1、2處粗細(xì)不同的位置上分別有豎直玻璃細(xì)管C、D與其連通。打開(kāi)水龍頭，待水流穩(wěn)定后，下列說(shuō)法正確的是（　?。〢．管內(nèi)1、2兩點(diǎn)處的流速v1>v2B．C管中的水面低于D管中的水面C．此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明流體流速越快，流體壓強(qiáng)越小D．飛機(jī)機(jī)翼獲得升力，就是利用機(jī)翼上下流體流速不同，有壓強(qiáng)差產(chǎn)生的
自然流動(dòng)的空氣和水，一般是在較寬闊的地方流速小，較狹窄的地方流速大；運(yùn)動(dòng)物體引起的氣體或液體的流動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的物體周?chē)魉倏?，其他地方流速慢，凸起的地方流速快，平緩的地方流速慢?br/>6．如圖所示，是小安同學(xué)自制的實(shí)驗(yàn)裝置，他將兩個(gè)空礦泉水瓶放置在兩支圓柱形木棍上，然后向礦泉水瓶中間吹氣，會(huì)看到礦泉水瓶相互靠近，這是由于兩瓶間空氣流速，壓強(qiáng) 而造成的。（均選填“大”或“小”）
【詳解】[1][2]沒(méi)有吹氣時(shí)，兩礦泉水瓶中間和外側(cè)的壓強(qiáng)相等，當(dāng)向礦泉水瓶中間吹氣時(shí)，兩礦泉水瓶中間的空氣流動(dòng)速度增大，壓強(qiáng)減小，兩礦泉水瓶外側(cè)的壓強(qiáng)不變，兩礦泉水瓶受到向內(nèi)的壓強(qiáng)大于向外的壓強(qiáng)，受到向內(nèi)的壓力大于向外的壓力，兩礦泉水瓶在壓力差的作用下相互靠近。
7．中華文化博大精深，關(guān)于竹蜻蜓的最早記載見(jiàn)于晉朝葛洪所著的《抱樸子》一書(shū)中，竹蜻蜓的原理如圖（2）所示：當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，流過(guò)葉片上方的氣流速度較，葉片上下表面產(chǎn)生壓強(qiáng)差，形成對(duì)葉片向上的壓力差，使竹蜻蜓飛行。請(qǐng)?jiān)趫D（1）中畫(huà)出竹蜻蜓所受重力的示意圖。

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