人教版初中物理八年級(jí)下冊(cè)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 全國(guó)一等獎(jiǎng)

第4節(jié)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系第四節(jié)

流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道什么是流體了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系2、了解飛機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的3、了解生活中跟流體的壓強(qiáng)與流速有關(guān)的現(xiàn)象一、流體物理學(xué)中把具有流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng)稱(chēng)為流體。前面學(xué)習(xí)過(guò)的液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)，都是流體靜止時(shí)的壓強(qiáng)。當(dāng)液體和氣體處于流動(dòng)狀態(tài)時(shí)其壓強(qiáng)又會(huì)怎樣？

在離桌邊2-3cm處放一鋁質(zhì)的硬幣，在硬幣前10cm左右用一高約為1-2cm的直尺或鋼筆支起一個(gè)欄桿，在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣，看看會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?硬幣會(huì)跳起來(lái)嗎?為什么活動(dòng)一現(xiàn)象：硬幣會(huì)跳起來(lái)，有可能跳過(guò)直尺或鋼筆。1、流動(dòng)的氣體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系二、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中的硬幣，上面只有空氣與它接觸。吹氣時(shí)硬幣向上跳，說(shuō)明它上面空氣向下的壓力比較小，下面空氣向上的壓力比較大。硬幣上下兩面的面積相同，由壓強(qiáng)的定義式可知，受力面積不變，壓力變大，壓強(qiáng)變大，（壓力變小，壓強(qiáng)變小。所以，上面空氣向下的壓強(qiáng)比較小，下面空氣向上的壓強(qiáng)比較大。由于吹氣，硬幣上面的空氣流速變大，下面的空氣流速較小。

分析P=FS活動(dòng)一說(shuō)明：在流動(dòng)的氣體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越??；流速越小的位置，壓強(qiáng)越大。手握兩張平行放置的紙，讓紙自由下垂。在兩張紙的中間向下吹氣。你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？（這兩張紙應(yīng)該怎樣運(yùn)動(dòng)？）為什么？現(xiàn)象：兩張紙吸到了一起（兩張紙會(huì)向中間靠攏）原因：吹氣時(shí)，紙會(huì)向中間靠攏，說(shuō)明紙條內(nèi)側(cè)受到的壓力較小，紙條外側(cè)受到的壓力較大，因而內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)小，外側(cè)壓強(qiáng)大，從中間向下吹氣時(shí)，紙條內(nèi)側(cè)空氣流速大，紙條外側(cè)空氣流速小，兩紙條被吸到了一起（兩張紙會(huì)向中間靠攏）

。二在流動(dòng)的氣體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越小；流速越小的位置，壓強(qiáng)越大?；顒?dòng)二說(shuō)明：吹氣漏斗乒乓球會(huì)掉下來(lái)嗎？下面我們來(lái)看一個(gè)更加有趣的實(shí)驗(yàn)：三在倒置的漏斗中放一個(gè)乒乓球，用手指拖住乒乓球，然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開(kāi)，乒乓球會(huì)下落嗎？現(xiàn)象：乒乓球不會(huì)下落

吹氣乒乓球上方氣體流速大，氣壓小。乒乓球下方氣體流速小，氣壓大。乒乓球不掉下的原因在流動(dòng)的氣體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越小；流速越小的位置，壓強(qiáng)越大。活動(dòng)三說(shuō)明：2、流動(dòng)的液體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系將事先折好的兩只小船，放入水槽內(nèi)，然后用注射器當(dāng)作水管向兩船中間的水域沖水，觀察兩船如何運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：四實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩船向中間靠攏。沖水時(shí)使船內(nèi)側(cè)水流速度增大，壓強(qiáng)減小，船外側(cè)水流速度減小，壓強(qiáng)增大，船內(nèi)側(cè)的壓力小于外側(cè)的壓力，內(nèi)外的壓力差使船向中間靠攏。分析：在流動(dòng)的液體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越??；流速越小的位置，壓強(qiáng)越大。流速大，壓強(qiáng)小流速小，壓強(qiáng)大活動(dòng)四說(shuō)明：流速小，壓強(qiáng)大航海規(guī)則規(guī)定兩艘船不能近距離同向航行！你知道嗎？流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：在流動(dòng)的氣體和液體中，流速越大的位置，壓強(qiáng)越?。涣魉僭叫〉奈恢?，壓強(qiáng)越大。結(jié)論:——伯努利原理飛機(jī)是如何升空的?機(jī)翼的形狀是：

上凸下平，上下不對(duì)稱(chēng)。飛機(jī)的機(jī)翼鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀橫截面與飛機(jī)機(jī)翼很相似所有飛機(jī)的機(jī)翼橫截面都不是對(duì)稱(chēng)的三、飛機(jī)的升力ABA，B兩個(gè)人賽跑，在相等的時(shí)間從路的一端跑到另一端，誰(shuí)的速度大一些？飛機(jī)升力產(chǎn)生的原因：

迎面吹來(lái)的氣流被機(jī)翼分成上、下兩部分，由于機(jī)翼橫截面形狀上下不對(duì)稱(chēng)，在相同的時(shí)間里機(jī)翼上方氣流通過(guò)的路程較長(zhǎng)，因而速度較大，對(duì)機(jī)翼上表面的壓強(qiáng)較?。幌路綒饬魍ㄟ^(guò)的路程較短，因而速度較小，對(duì)機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)較大。這樣，機(jī)翼上、下表面就存在著壓強(qiáng)差，因而有壓力差，這就是產(chǎn)生向上升力的原因。（氣流在機(jī)翼上下表面由于流速不同、壓強(qiáng)不同產(chǎn)生的壓力差，這就是向上的升力。）路程大，流速大，壓強(qiáng)小路程小，流速小，壓強(qiáng)大乘客為什么必須站在安全線以外的位置候車(chē)?

當(dāng)列車(chē)駛過(guò)時(shí)，列車(chē)周?chē)目諝饬魉僭龃?，壓?qiáng)減小。此時(shí)如果人站在安全線以?xún)?nèi)，人身體前后有壓強(qiáng)差，因而有壓力差。這個(gè)壓力差會(huì)把人壓向列車(chē)，非常危險(xiǎn)。所以，人必須站在安全線以外候車(chē)。這是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖犬鼠的洞穴有兩個(gè)出口，一個(gè)是平的，另一個(gè)則是隆起的土堆。這是為什么呢？非洲草原犬鼠的空調(diào)系統(tǒng)非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖。洞穴有兩個(gè)出口，一個(gè)是平的，另一個(gè)則是隆起的圓形土堆。生物學(xué)家不是很清楚其中的原因，他們猜想：草原犬鼠把其中的一個(gè)洞口堆成土包狀，是為了建一處視野開(kāi)闊的瞭望臺(tái)，但是如果這一假設(shè)成立的話(huà)，它又為什么不在兩個(gè)洞口都堆成土包呢？那樣不就有了兩個(gè)瞭望臺(tái)了嗎？實(shí)際上，兩個(gè)洞口的形狀不同，決定了洞穴中空氣流動(dòng)的方向。吹過(guò)平坦表面的風(fēng)運(yùn)動(dòng)速度小，壓強(qiáng)大；吹過(guò)隆起表面的風(fēng)速度大，壓強(qiáng)小。因此，地面上風(fēng)吹進(jìn)了犬鼠的洞穴，給犬鼠帶去了習(xí)習(xí)涼風(fēng)。標(biāo)出洞穴中空氣流動(dòng)的方向。相信大家都有過(guò)這樣的經(jīng)歷：步行在雨中，我們會(huì)打一把傘。一陣大風(fēng)吹來(lái)，雨傘會(huì)被向上吸起來(lái)。這是為什么呢？你能不能用今天所學(xué)的知識(shí)解釋這個(gè)現(xiàn)象呢？升力的產(chǎn)生。氣流通過(guò)傘的上面和下面時(shí)，由于上面是凸面，空氣通過(guò)的路程比下面長(zhǎng)，上面的空氣流速就比下面大，上面壓強(qiáng)小于下面壓強(qiáng)。這樣傘就受到了一個(gè)向上的升力詩(shī)人杜甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中寫(xiě)到：“八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅”，請(qǐng)你分析詩(shī)中包含的物理道理。風(fēng)怒號(hào)空氣流動(dòng)很快卷我屋上三重茅茅草都向上運(yùn)動(dòng)而飛走分析：答：這是因?yàn)楣未箫L(fēng)時(shí)，茅草上面的空氣流動(dòng)快，茅草的下面的空氣基本是靜止的。根據(jù)流體中，流速大的地方壓強(qiáng)小的原理，茅草上面的空氣壓強(qiáng)壓力小，而下面的壓強(qiáng)壓力大，對(duì)茅草產(chǎn)生了