9.5 流体压强与流速的关系 自学案-2025-2026学年人教版物理八年级下冊

该初中物理学历案聚焦“流体压强与流速的关系”核心规律，通过知识回顾衔接固体、液体压强旧知，以吹纸、漏斗乒乓球等经典实验为探究支架，结合火车站安全线、飞机升力等生活科技实例，引导学生理解规律及应用。 资料亮点在于以科学探究为主线，通过“观察现象-提出猜想-验证结论”过程培养实验分析能力，结合易混淆点辨析深化科学思维，例题与分层练习设计兼顾基础与拓展，体现学生自主学习与教师引导的有机结合。

2025-2026学年人教版初中物理八年级下学期 第九章《压强》第五节《流体压强与流速的关系》自学案 核心素养目标​ 物理观念：形成流体（液体、气体）压强与流速的关联观念，理解 “流体流速越大，压强越小；流速越小，压强越大” 的规律，能识别生活中利用该规律的实例。​ 科学思维：通过分析实验现象和生活实例，培养运用流体压强与流速关系解释现象、解决简单问题的思维能力，建立“现象-规律-应用”的逻辑关联。​ 科学探究：通过自主设计或回顾经典实验，体验“观察现象-提出猜想-验证结论”的探究过程，理解控制变量法在实验中的应用，培养实验分析和归纳能力。​ 科学态度与责任：感受流体压强规律在生活、科技中的广泛应用，认识其对人类生产生活的重要意义，培养关注生活现象、用科学知识解释自然的意识。​ 学习重点与难点​ 1.理解流体压强与流速的关系（流速越大，压强越小；流速越小，压强越大）（重点）。​ 2.运用流体压强与流速的关系解释生活中的相关现象（重难点）。​ 3.区分固体压强、液体压强、大气压强与流体压强的不同特点及应用场景（重点）。​ 【知识回顾】（衔接旧知）​ 1.物理学中，把具有________性的液体和气体统称为流体。​ 2.固体压强公式为________，液体压强公式为________，标准大气压的数值约为________Pa。​ 3.大气压强的产生与空气的________和 ________有关，液体压强的大小与________和________有关。​ 4.生活中利用大气压的实例有：吸盘挂钩、吸管喝饮料等。​ 【自主预习】（初中核心）​ 一、流体压强与流速的关系（核心规律）​ 1.流体的特点：液体和气体都具有流动性，统称为流体，流体中存在压强，且压强会随 ________ 的变化而变化。​ 2.实验探究：流体压强与流速的关系​ 实验目的：探究流体（气体或液体）的压强与流速之间的关系。​ 实验器材（可选）：​ 气体实验：两张纸、吹风机、乒乓球、漏斗；​ 液体实验：两个乒乓球、水槽、吸管、水。​ 经典实验及现象：​ ①对着两张平行下垂的纸中间吹气：两张纸会 ________（选填 “靠拢” 或 “分开”），原因是中间空气流速 ________，压强 ________；外侧空气流速 ________，压强 ________，外侧压强大于内侧压强，将纸推向中间。​ ②向倒置的漏斗口吹气，同时将乒乓球放在漏斗内：乒乓球不会下落，反而被 “吸” 在漏斗口，原因是乒乓球上方空气流速 ________，压强 ________；下方空气流速 ________，压强 ________，下方压强大于上方压强，支撑乒乓球不下落。​ ③水槽中放两个平行的乒乓球，用吸管向两球之间注水：两球会 ________（选填 “靠拢” 或 “分开”），原因是两球之间水流速 ________，压强 ________；外侧水流速 ________，压强 ________，外侧压强大于内侧压强，将球推向中间。​ 实验结论：流体在流速大的地方压强 ________，在流速小的地方压强 ________（核心规律）。​ 二、流体压强与流速关系的应用（生活 + 科技）​ 1.生活中的应用：​ 火车站台的安全线：人必须站在安全线以外候车，因为火车快速行驶时，火车周围空气流速 ________，压强 ________，外侧空气流速 ________，压强 ________，若人站在安全线内，外侧大气压会将人推向火车，存在安全隐患。​ 喷雾器（打气筒式）：按压打气筒时，管内空气流速 ________，压强 ________，小于外界大气压，外界大气压将容器内的液体压入管中，随气流喷出形成喷雾。​ 足球 “香蕉球”、乒乓球 “弧圈球”：运动员踢球（或击球）时，使球发生旋转，球的两侧空气流速不同，一侧流速 ________，压强 ________；另一侧流速 ________，压强 ________，产生压力差，使球的运动轨迹发生弯曲。​ 汽车的尾翼（扰流板）：形状设计为上平下凸，行驶时上方空气流速 ________，压强 ________；下方空气流速 ________，压强 ________，产生向下的压力（下压力），增强汽车行驶的稳定性。​ 2.科技中的应用：​ 飞机的升力：​ 机翼形状：上表面 ________，下表面 ________（或较平）。​ 工作原理：飞机飞行时，机翼上方空气流速 ________，压强 ________；下方空气流速 ________，压强 ________，机翼上下表面产生 ________（称为升力），当升力大于飞机重力时，飞机就能升空。​ 关键：升力的产生是利用 “流体流速不同导致的压强差”，而非浮力。​ 潜艇的潜航：部分潜艇的航行姿态调整也利用了流体压强与流速的关系，通过改变艇身两侧的水流速，产生压力差，辅助调整航行方向。​ 三、易混淆点辨析（重点区分）​ 1.流体压强与液体压强的区别：​ 液体压强：由液体的 ________ 和 ________ 产生，大小与深度、密度有关，公式为 p = ρgh，同一深度向各个方向压强相等；​ 流体压强（流速相关）：由流体的 ________ 产生，大小与流速有关，流速越大，压强越小，与深度无直接关联。​ 2.大气压与流体压强的区别：​ 大气压：是静止空气产生的压强（流速为 0 时的气体压强），数值相对稳定；​ 流体压强（气体）：是流动空气产生的压强，随流速变化而变化，流速越大，压强越小于大气压。​ 思考与讨论​ 一、实验现象分析​ 1.为什么对着烛焰一侧吹气，烛焰会向吹气的一侧倾斜？请用流体压强与流速的关系解释。​ 2.用注射器向两个平行放置的棋子中间吹气，棋子会向中间靠拢，若增大吹气的力度，棋子靠拢的现象会更明显，这一现象说明什么？​ 二、生活现象解释​ 1.为什么台风天气时，屋顶容易被掀翻？请结合流体压强与流速的关系分析。​ 2.骑自行车时，为什么逆风行驶比顺风行驶更费力？除了风的阻力，还与流体压强有关吗？请简要说明。​ 三、应用原理探究​ 1.飞机的机翼为什么不能设计成 “上平下凸” 的形状？如果设计成这种形状，飞机还能升空吗？为什么？​ 2.喷雾器工作时，若打气筒的导管堵塞，还能喷出雾来吗？为什么？​ 例题解析​ 例 1 下列现象中，利用流体压强与流速关系的是（　　）​ A. 用吸盘挂钩挂衣服 B. 用高压锅煮饭​ C. 火车站台设置安全线 D. 深水潜水员穿抗压潜水服​ 解析：A 利用大气压；B 利用气压与沸点的关系；C 利用 “火车周围空气流速大，压强小” 的规律，防止人被推向火车；D 利用液体压强随深度增大而增大的规律。答案：C​ 例 2 关于飞机升力的产生，下列说法正确的是（　　）​ A. 升力是飞机受到的浮力​ B. 升力是机翼上下表面的压强差产生的​ C. 机翼上方空气流速小，压强大​ D. 机翼下方空气流速大，压强小​ 解析：飞机升力的本质是机翼上下表面的压强差产生的压力差，并非浮力；机翼上表面弯曲，空气流速大，压强小，下表面较平，空气流速小，压强大，上下压强差产生向上的升力。答案：B​ 例 3 为什么两艘同向行驶的轮船不能靠得太近？请用流体压强与流速的关系解释。​ 解析：两艘轮船同向行驶时，两船之间的水流速会大于船外侧的水流速（因为两船之间的通道变窄，水流被挤压加速）。根据 “流体流速越大，压强越小” 的规律，两船之间的压强会小于外侧的压强，外侧较大的压强会将两船向中间推挤，若靠得太近，可能导致两船相撞，因此不能靠得太近。​ 预习小结​ 本节课在固体压强、液体压强、大气压强的基础上，学习了流体（液体、气体）压强与流速的关系。核心规律是 “流体流速越大，压强越小；流速越小，压强越大”，这一规律广泛应用于生活（安全线、喷雾器）和科技（飞机升力、潜艇航行）中。学习的关键是理解规律的本质，能区分不同压强的应用场景，并运用规律解释相关现象。​ 课后练习题​ 1.物理学中，流体是指具有流动性的（　　）​ A. 固体和液体 B. 液体和气体 C. 固体和气体 D. 固体、液体和气体​ 2.关于流体压强与流速的关系，下列说法正确的是（　　）​ A. 流体流速越大，压强越大 B. 流体流速越小，压强越小​ C. 流体流速越大，压强越小 D. 流体压强与流速无关​ 3.飞机升力的产生与下列哪个现象的原理相同（　　）​ A. 吸盘挂钩吸附在墙上 B. 火车站台设置安全线​ C. 用吸管喝饮料 D. 潜水员穿抗压潜水服​ 4.对着两张平行下垂的纸中间吹气，纸会靠拢，这是因为中间空气（　　）​ A. 流速大，压强大 B. 流速大，压强小 C. 流速小，压强大 D. 流速小，压强小​ 5.为了安全，火车站台都设置了安全线，乘客必须站在安全线以外候车，这是因为火车快速行驶时，火车周围的空气（　　）​ A. 流速大，压强大 B. 流速大，压强小 C. 流速小，压强大 D. 流速小，压强小​ 6.请简述 “探究流体压强与流速关系” 的一个实验（写出实验器材、实验步骤、实验现象和实验结论）。​ 7.为什么足球运动员能踢出 “香蕉球”？请用流体压强与流速的关系解释。​ 8.用流体压强与流速的关系解释：为什么在狭窄的通道内行走时，会感觉有 “风” 把人推向一侧？​ 9.如图所示，向倒置的漏斗内吹气，乒乓球不会下落，请分析乒乓球受到的力有哪些，并说明其静止的原因。​ 10.（多选）下列现象中，利用流体压强与流速关系的是（　　）​ A. 喷雾器喷水 B. 台风掀翻屋顶 C. 深水潜水员穿抗压服 D. 汽车尾翼增强稳定性​ 11.小明用吸管向两个并排放在桌面上的乒乓球中间吹气，发现两球会靠拢，请你设计一个实验，验证 “流体流速越大，压强越小” 这一规律（要求：实验器材不同于此实验，写出实验器材、步骤、现象和结论）。​ 12.结合流体压强与流速的关系，分析为什么高速公路上行驶的汽车不能紧贴护栏行驶。​ 学习反思​ 本节课学习中，你有哪些收获？还有哪些问题？​ 收获：________________________________________________________________​ 疑问：________________________________________________________________ 【知识回顾】答案​ 1.物理学中，把具有 流动 性的液体和气体统称为流体。​ 2.固体压强公式为 p = F/S，液体压强公式为 p = ρgh，标准大气压的数值约为 1.013×10⁵（或近似 10⁵） Pa。​ 3.大气压强的产生与空气的 重力 和 流动性 有关，液体压强的大小与 液体密度 和 深度 有关。​ 4.生活中利用大气压的实例有 吸盘挂钩、吸管喝饮料（或 “钢笔吸墨水”“活塞式抽水机” 等，合理即可）。​ 【自主预习】答案​ 一、流体压强与流速的关系（核心规律）​ 1.流体的特点：液体和气体都具有流动性，统称为流体，流体中存在压强，且压强会随 流速 的变化而变化。​ 2.实验探究：流体压强与流速的关系​ 经典实验及现象：​ ① 对着两张平行下垂的纸中间吹气：两张纸会 靠拢（选填 “靠拢” 或 “分开”），原因是中间空气流速 大，压强 小；外侧空气流速 小，压强 大，外侧压强大于内侧压强，将纸推向中间。​ ② 向倒置的漏斗口吹气，同时将乒乓球放在漏斗内：乒乓球不会下落，反而被 “吸” 在漏斗口，原因是乒乓球上方空气流速 大，压强 小；下方空气流速 小，压强 大，下方压强大于上方压强，支撑乒乓球不下落。​ ③ 水槽中放两个平行的乒乓球，用吸管向两球之间注水：两球会 靠拢（选填 “靠拢” 或 “分开”），原因是两球之间水流速 大，压强 小；外侧水流速 小，压强 大，外侧压强大于内侧压强，将球推向中间。​ 实验结论：** 流体在流速大的地方压强 小，在流速小的地方压强 大（核心规律）。​ 二、流体压强与流速关系的应用（生活 + 科技）​ 1.生活中的应用：​ 火车站台的安全线：人必须站在安全线以外候车，因为火车快速行驶时，火车周围空气流速 大，压强 小，外侧空气流速 小，压强 大，若人站在安全线内，外侧大气压会将人推向火车，存在安全隐患。​ 喷雾器（打气筒式）：按压打气筒时，管内空气流速 大，压强 小，小于外界大气压，外界大气压将容器内的液体压入管中，随气流喷出形成喷雾。​ 足球 “香蕉球”、乒乓球 “弧圈球”：运动员踢球（或击球）时，使球发生旋转，球的两侧空气流速不同，一侧流速 大，压强 小；另一侧流速 小，压强 大，产生压力差，使球的运动轨迹发生弯曲。​ 汽车的尾翼（扰流板）：形状设计为上平下凸，行驶时上方空气流速 小，压强 大；下方空气流速 大，压强 小，产生向下的压力（下压力），增强汽车行驶的稳定性。​ 2.科技中的应用：​ 飞机的升力：​ 机翼形状：上表面 弯曲，下表面 较平（或较平）。​ 工作原理：飞机飞行时，机翼上方空气流速 大，压强 小；下方空气流速 小，压强 大，机翼上下表面产生 压力差（称为升力），当升力大于飞机重力时，飞机就能升空。​ 关键：升力的产生是利用 “流体流速不同导致的压强差”，而非浮力。​ 三、易混淆点辨析（重点区分）​ 1.流体压强与液体压强的区别：​ 液体压强：由液体的 重力 和 流动性 产生，大小与深度、密度有关，公式为 p = ρgh，同一深度向各个方向压强相等；​ 流体压强（流速相关）：由流体的 流动性 产生，大小与流速有关，流速越大，压强越小，与深度无直接关联。​ 2.大气压与流体压强的区别：​ 大气压：是静止空气产生的压强（流速为 0 时的气体压强），数值相对稳定；​ 流体压强（气体）：是流动空气产生的压强，随流速变化而变化，流速越大，压强越小于大气压。​ 思考与讨论答案​ 一、实验现象分析​ 1.答：对着烛焰一侧吹气时，该侧空气流速 变大，压强 变小；烛焰另一侧空气流速 不变（流速小），压强 较大。两侧存在压强差，较大的压强将烛焰推向吹气的一侧，因此烛焰会向吹气侧倾斜。​ 2.答：增大吹气力度后，两棋子中间的空气流速 更大，中间压强 更小，与外侧的压强差 变大，外侧对棋子的推力更大，因此棋子靠拢更明显。这一现象说明：流体的压强差随流速差的增大而增大，进一步验证了 “流速越大，压强越小” 的规律。​ 二、生活现象解释​ 1.答：台风天气时，大风快速吹过屋顶上方，导致屋顶上方空气流速 远大于 屋顶下方的空气流速（下方空气相对静止）。根据 “流速越大，压强越小” 的规律，屋顶上方压强 远小于 下方压强，形成向上的巨大压力差。当这个压力差大于屋顶的重力和固定力时，就会将屋顶掀翻。​ 2.答：逆风行驶更费力，除了风的直接阻力，还与流体压强有关。逆风时，自行车前方空气流速 大，压强 小；后方空气流速 小，压强大，形成向后的压强差，产生向后的压力，阻碍自行车前进，因此更费力；顺风时，前方压强大于后方压强，产生向前的辅助力，相对省力。​ 三、应用原理探究​ 1.答：飞机机翼不能设计成 “上平下凸” 的形状。如果设计成这种形状，飞行时机翼下方空气流速 大于 上方空气流速（下凸导致下方气流路径更长、流速更快），根据规律，下方压强 小于 上方压强，会产生向下的压力差（而非向上的升力），无法克服飞机重力，飞机不能升空。因此机翼必须设计为 “上凸下平”，才能产生向上的升力。​ 2.答：不能。喷雾器的工作原理是 “按压打气筒使管内空气流速变大、压强变小，利用内外气压差将液体压出”。若导管堵塞，按压打气筒时，管内空气无法流动，流速为 0，压强与外界大气压相等，无法形成气压差，外界大气压不能将液体压入管中，因此不能喷出雾来。​ 课后练习题答案​ 1.答案：B​ 解析：流体的定义是具有流动性的液体和气体，固体不具有流动性，故选 B。​ 2.答案：C​ 解析：核心规律是 “流体流速越大，压强越小；流速越小，压强越大”，故选 C。​ 3.答案：B​ 解析：飞机升力利用 “流速不同导致的压强差”；A 利用大气压，C 利用大气压，D 利用液体压强，只有 B（安全线）与飞机升力原理相同，均基于流体压强与流速的关系。​ 4.答案：B​ 解析：纸中间吹气时流速大、压强小，外侧流速小、压强大，纸张靠拢，故选 B。​ 5.答案：B​ 解析：火车快速行驶时周围空气流速大、压强小，安全线外压强大，防止人被推向火车，故选 B。​ 6.答：实验设计（气体类）​ 实验器材：吹风机、乒乓球、细线；​ 实验步骤：① 用细线将乒乓球悬挂在空气中，保持静止；② 打开吹风机，让气流水平吹向乒乓球的一侧；③ 观察乒乓球的运动状态。​ 实验现象：乒乓球会向气流吹过的一侧靠拢；​ 实验结论：气流吹过的一侧空气流速大、压强小，另一侧流速小、压强大，压强差推动乒乓球靠拢，证明 “流体流速越大，压强越小”。​ 7.答：运动员踢出 “香蕉球” 时，会给球一个旋转力，使球在前进的同时发生旋转。球旋转时，会带动周围空气一起运动：与球旋转方向相同的一侧，空气流速等于 “球前进速度 + 旋转带动的气流速度”，流速较大；与旋转方向相反的一侧，空气流速等于 “球前进速度 - 旋转带动的气流速度”，流速较小。根据 “流速越大，压强越小” 的规律，两侧形成压强差，产生向流速大一侧的侧向推力，使球的运动轨迹发生弯曲，形成 “香蕉球”。​ 8.答：狭窄通道内行走时，人身体一侧靠近墙壁，另一侧为通道。当有气流通过通道时，通道内的空气流速 大于 人身体与墙壁之间的空气流速（缝隙小，空气流动不畅，相对静止）。根据规律，通道侧压强 小于 墙壁侧压强，形成指向通道的压强差，使人感觉有 “风” 把自己推向一侧。​ 9.答：乒乓球受到三个力：① 重力（竖直向下）；② 漏斗内吹气产生的向上的压力（由上下压强差产生）；③ 空气的浮力（可忽略不计）。静止的原因：乒乓球上方空气流速大、压强小，下方流速小、压强大，向上的压力与向下的重力相互平衡，因此乒乓球保持静止，不会下落。​ 10.答案：ABD​ 解析：A 利用流速与压强差；B 利用屋顶上下流速差产生的压力差；C 利用液体压强随深度增大而增大；D 利用尾翼上下流速差产生向下的压力，增强稳定性。故选 ABD。​ 11.答：实验设计​ 实验器材：水槽、两个相同的小木块、水、小扇子；​ 实验步骤：① 将两个小木块平行放在水槽底部，间距 5cm，倒入适量水（没过木块底部）；② 用小扇子对着两木块之间的水面快速扇风（使中间水流速变大）；③ 观察木块的运动状态。​ 实验现象：两个小木块会向中间靠拢；​ 实验结论：两木块之间水流速大、压强小，外侧水流速小、压强大，压强差推动木块靠拢，验证 “流体流速越大，压强越小”。​ 12.答：高速公路上汽车紧贴护栏行驶时，汽车与护栏之间的空间狭窄，气流通过时流速 大于 汽车外侧的气流速度（外侧空间开阔，流速小）。根据规律，汽车与护栏之间的压强 小于 外侧压强，形成指向护栏的压强差，产生向护栏的推力。车速越快，流速差越大，推力越大，容易导致汽车失控撞上护栏，因此不能紧贴护栏行驶。 1 学科网（北京）股份有限公司 $