9.5 流体压强与流速的关系 教学课件2024-2025学年人教版物理八年级下册

八年级下册 •人教版 第九章 压强 9.5流体压强与流速的关系 本节导读 学习目标 引入新课 探究新知 课堂小结 达标练习 1 2 3 4 5 目录导读 学习目标 1. 了解流体压强与流速的基本概念,掌握流体压强与流速之间的关系,即流速越大的位置压强越小。 2. 能运用流体压强与流速关系的初步规律,解释自然界和生活中的有关现象。 引入新课 提出问题 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? 动手做一做 分析:吹气前、后纸条下方气压变化不大,纸条向上运动,说明纸条上方气压变小。 猜想: 空气流动起来的压强比静止时的压强小,气体的压强是不是跟其流速有关系? 流体压强与流速的关系 探究一:分不开的纸 如图所示,手握两张纸,让纸自然下垂。在两张纸的中间向下吹气,这两张纸会怎样运动?尝试解释纸的运动。 流体压强与流速的关系 向下吹气时,两张纸向中间靠拢。 现象: 分析: 说明:空气流动时的压强比静止时的压强小。 压力变小 压力不变 压力不变 压强变小 流体压强与流速的关系 探究二:跳起的硬币 在离桌边2-3cm的地方放一枚硬币,在硬币前5-6 cm左右用直尺或笔做一栏杆,高度约2cm,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气。硬币就可能跳过栏杆,比一比,谁的硬币是跳高冠军! 分析: 在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。 流体压强与流速的关系 探究三:吹不开的瓶盖 如图所示,用注射器向两个瓶盖之间喷水,观察瓶盖的运动状态? 现象: 两瓶盖向中间靠拢。 说明;在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。 流体压强与流速的关系 探究四:流体流速与压强关系 p大 p小 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。 说明:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。 流体压强与流速的关系 一、流体压强与流速的关系 2.大量实验表明:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。 1.流体:物理学中,把具有流动的液体和气体统称为流体。流体流动时产生的压强称作流体压强。 3.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。 流体压强与流速的关系 二、生活中流体压强与流速相有关的现象 (1)喷雾器 分析:往吸管打气,吸管口处的空气流动速度大,压强小,壶中水上方的大气压不变,大于吸管内的压强,将水向上压,所以水能喷出来。 流体压强与流速的关系 (2)火车站台安全线 安全线 列车 人站在安全线外 p大 分析:当列车通过车站时,会带动周围的空气快速流动,外侧空气流速小压强大,内侧流速大压强小,形成向内侧的压强差,会把人推向火车,构成安全隐患。 大p 流体压强与流速的关系 (3)气流偏导器 上方流速小压强大 下方流速大压强小 分析:“气流偏导器”它的上表面平直,底部成弧形凸起, 当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较慢,压强较大;而流过气流偏导器下方的空气速度较快,压强较小. 气流偏导器上方与下方的压强差形成了一个向下的力,以增大车轮的附着力。 气流偏导器 流体压强与流速的关系 (4)刮风窗帘外飘 风吹方向 流速小压强大 流速大 压强小 分析:当风平行窗户吹过时,屋内流速小压强大,屋外流速大压强小,室内气压大于室外气压,窗帘就会向窗外飘动。 流体压强与流速的关系 非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,犬鼠的洞穴有两个出口,一个周围是平的(标记为A),另一个周围则是隆起的土堆(标记为 B),这样的结构能够改善洞穴内的通风情况。 (5)草原鼠洞通风 分析:吹过平坦表面的风速小,压强大;吹过隆起表面的风速大,压强小。因此,地面上的风从A进入洞穴,再从B吹出,给犬鼠带去了新鲜空气。 流体压强与流速的关系 (6)被吹翻的伞 分析: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。 上方流速大压强小 下方流速小压强大 飞机的升力 二、飞机的升力 1.提出问题:上百吨的飞机为什么能够在空中飞行? (1)观察机翼外形有什么特点? 机翼横截面的大致形状,其上表面弯曲,下表面比较平。 流体压强与流速的关系 飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分,机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生了升力。 (2)飞机如何获得升力? F2 >F1 飞机的升力 视频欣赏:飞机的升力 飞机的升力 2. 鸟类的滑翔原理 分析:鸟的翅膀和机翼一样,上方是曲面,下方近似于平面,气流通过上方的速度大于下方气流的速度。因此上方的压强小于下方的压强,产生向上的升力,所以鸟在空中滑翔不会掉下来。 鸟类展开双翅,不扇动翅膀,也能在空中滑翔,这是什么道理? F1 F2 流体压强与流速的关系 三、用传感器研究气体压强与流速的关系 如图三节直径不同的塑料管连接在一起,然后与抽气机相通。当抽气机抽气时,在同一段时间内,通过三节塑料管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。把三个气体压强传感器分别接入管内,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压强的数值。看看是不是气体流速大的地方压强小。 (A管最细,C管最粗) 流体压强与流速的关系 实验图像 分析: 当调换抽气机的挡位后,图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。 传感器③对应 C (C处流速小,压强大) 传感器① 对应 A (A处流速大,压强小) 传感器② 对应B 结论:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。 达标练习 A 1.无风的天气,汽车在马路上快速驶过,马路两边原来静止的树叶会随车飘动。如图所示,汽车快速向左行驶的过程中,马路两边的树叶会( ) A.向A方向飘动 B.向B方向飘动 C.向C方向飘动 D.条件不足,无法判断 达标练习 B 2.如图所示,龙卷风是一种局部的剧烈天气现象,龙卷风空管状的旋转气流能把附近的物体“吸入”其中。其原因是旋转的气流( ) A.流速快,压强大 B.流速快,压强小 C.流速慢,压强小 D.流速慢,压强大 3.下列现象中涉及的物理知识与飞机机翼的设计原理相同的是( ) 达标练习 D A.用抽水机抽水 B.火箭升空 C.用吸管从瓶中吸饮料 D.吹气时纸条向上飘 A B C D 达标练习 C 4.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。将吹风机对准竖管上端向下吹风,在3个相同的水平玻璃管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的工作原理相同 B.三个玻璃管的左端口处,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.增大水平玻璃管的直径,乒乓球向左移动更明显 达标练习 B 5.如下图所示,一辆轿车在平直公路上高速行驶。下列说法正确的是( ) A.轿车上表面空气流速比下表面空气流速小 B.轿车下表面空气流速比上表面空气流速小 C.地面对轿车的支持力大于重力 D.轿车对地面的压力等于重力 达标练习 B 6.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,从漏斗口用力向下吹气并将手指移开,乒乓球不会下落。下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是( ) A.用吸管把饮料吸进嘴里 B.大风把茅草屋顶掀翻 C.抽水机把水从低处抽往高处 D.壁虎紧贴墙面向上爬行 7.在学校举办的科技运动会上,水平抛出一个飞盘,快速前进的飞盘越升越高。从侧面看,飞盘的形状应为下图中的( ) 达标练习 A A.遮阳伞上边空气流速小,压强大,伞面被向下压 B.遮阳伞上边空气流速大,压强小,伞面被向上吸 C.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸 D.遮阳伞下边空气流速小,压强小,伞面被向下压 8.近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查、拆除力度,遮阳伞(如图所示)虽能遮挡阳光,但存在安全隐患。当电动车快速行驶时,下列说法正确的是( ) 达标练习 B 9.(多选)如图所示,自来水龙头与玻璃管相连,玻璃管1、2处粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管C、D与其连通。打开水龙头,待水流稳定后,下列说法正确的是( ) A.管内1、2两点处的流速v1>v2 B.C管中的水面低于D管中的水面 C.此实验说明流体流速越快,流体压强越小 D.飞机机翼获得升力,就是利用机翼上下流体流速不同,有压强差产生的 达标练习 CD 10.如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗,中间碗内放一个乒乓球,当用小管向球的斜上方吹气时,乒乓球将( ) 达标练习 C A.仍静止 B.运动到左碗 C.运动到右碗 D.无法确定 11.在病人转移急救时,救护车行驶中车身表面空气流动快,压强 (选填“大”或“小”),车内空气会向外排出。因此在运送患有传染病的患者时,为了防止病毒的传播,医院通常会选用如图所示的负压救护车,它利用技术手段使车内气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)外界大气压,保证空气只能由车外流向车内,从而避免更多人群的感染,做到“安全隔离”。 达标练习 小 低于 12. 如图所示的是某一品牌的抽油烟机正在工作时的情景。抽油烟机工作时,其内部的风扇转动,风管处空气的流速变大,压强变 ,油烟在 的作用下被压向扇口从而排出厨房。 达标练习 小 大气压 达标练习 小于 流速 13.如下图所示,小明将一张卡片对折后放在桌面上,对着卡片与桌面之间的位置吹气,卡片下方的气体压强 上方的气体压强,卡片被压在了桌面上,该现象说明流体压强与 有关。 14.小亮同学则用一根胶管表演了一个有趣的节目,如图所示,他一只手握住管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来。由上述实验现象可以确定软胶管上管口处的压强p1和下管口处的压强p2的大小关系为 ;此节目是利用了流体流速越大的位置 的原理。 达标练习 压强越小 p1<p2 15.如图所示,顺时针旋转的足球可以绕过“人墙”射入球门,这是因为足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小,形成向 (选填“左”或“右”)的压力差;足球在飞向球门的过程中处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。 达标练习 右 非平衡 谢谢观看 38 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$