9.4流體壓強與流速的關系人教版物理八年級下學期

第4節(jié)流體壓強與流速的關系伯努利方程流體壓強液體和氣體都具有流動性，我們統(tǒng)稱為流體。上節(jié)課所述：流體因為重力和流動性而具有壓強。那么，壓強是否還能由其他原因產生呢？想想議議：在推壓過程中，你能感受到用力有什么變化嗎？指腹感受到的

壓力有變化嗎？松開活塞，活塞為什么會向上運動？指腹感受

到的壓力又有什么變化呢？如圖：注射器內有一部分空氣，用指腹堵住注射器的末端，將活塞向下推壓，直至推壓不動為止。然后松開活塞，觀察活塞的運動。壓縮流體，使流體產生壓強。想想議議：迎著風時，原本靜止的風車，轉動了起來。根據(jù)牛頓第一定律，一定是有什么力的作用，才會使風車的運動狀態(tài)發(fā)生了改變。這個力是怎么產生的呢？

風是空氣的流動，流動的空氣作用于風車上，對風車產生了力的作用。根據(jù)壓力的定義（物體間由于相互擠壓而垂直作用在物體表面上的力），流動的空氣對風車產生了壓力（壓強）。顯然，靜止的空氣不能吹動風車，也沒有對風車產生力。換言之，空氣的流動，也就是流體的速度，使流體產生了壓力（壓強）。流體速度，使流體產生壓強。伯努利方程丹尼爾·伯努利（DanielBernoulli）(1700年2月-1782年3月)，生于荷蘭的格羅寧根。他著名的《流體力學》一書影響深遠。1726年，伯努利通過實驗，發(fā)現(xiàn)了“邊界層表面效應”：流體速度加快時，物體與流體接觸的界面上的壓力會減小，反之壓力會增加。這一發(fā)現(xiàn)后來被稱為“伯努利效應”。1.流體壓強產生的原因①重力②壓縮流體體積③流體運動速度--位能--壓力能--動能2.伯努利方程：流體壓強與流速的關系流體壓強與流速的關系每秒流經管子不同截面的液體體積相等。橫截面積大的位置，液體流速小，其上方的液柱高，壓強大；橫截面積小的位置，液體流速大，其上方的液柱矮，壓強小。結論：流體流速越大的位置，壓強越??；流速越小的位置，壓強越大。流體壓強與流速的關系實驗一：用力從紙條上方吹氣，會看到什么現(xiàn)象？實驗現(xiàn)象：紙條向上飄起來實驗分析：紙條上方氣體流速大壓強小，紙條下方

流速小壓強大，所以紙條會飄起來。實驗結論：氣體流速越大的位置，壓強越小。實驗二：用力兩頁紙中間吹氣，會看到什么現(xiàn)象？實驗現(xiàn)象：兩頁紙向中間靠攏實驗分析：兩頁紙中間氣體流速大壓強小，兩邊

流速小壓強大，兩頁紙向中間靠攏。實驗結論：氣體流速越大的位置，壓強越小。實驗三：在漏斗上方向下吹氣，會看到什么現(xiàn)象？實驗現(xiàn)象：氣球沒有掉下來實驗分析：氣球上方氣體流速大壓強小，下方流速

小壓強大，所以氣球沒有掉下來實驗結論：氣體流速越大的位置，壓強越小。實驗四：如圖所示水平吹氣，會看到什么現(xiàn)象？實驗現(xiàn)象：杯中水會噴出實驗分析：豎立細管上方氣體流速大壓強小，在

大氣壓的作用下水噴出來。實驗結論：氣體流速越大的位置，壓強越小。吹硬幣--硬幣上方空氣流速快、氣壓低，硬幣下方的大氣壓將硬幣抬起地鐵安全線--列車駛來帶動周圍空氣流動、氣壓低，大氣壓將人推向火車香蕉球--足球前進并做逆時針旋轉，球左側的空氣流動與球旋轉線速度方向一致，流速大，氣壓低，球向左側偏轉龍卷風--龍卷風是空中的氣旋向地面延伸，高空中央氣流速度快，氣壓低，地面物體被卷至龍卷風中央并飛向空中流體壓強與流速的關系2.如圖所示，一把太陽傘固定在地面上，一陣大風吹來，傘面被“吸”，嚴重變形。下列有關這一現(xiàn)象及其解釋，正確的是：（）A、傘面被向下“吸”，傘上方的空氣流速大于下方；B、傘面被向上“吸”，傘上方的空氣流速大于下方；C、傘面被向下“吸”，傘上方的空氣流速小于下方；D、傘面被向上“吸”，傘上方的空氣流速小于下方。小練習1.我們經?？吹竭@樣的現(xiàn)象：在無風的天氣，汽車在馬路上快速駛過以后，馬路兩邊的樹葉會隨風飄動，如圖所示，汽車向左行駛，馬路兩邊的樹葉會沿著A、B、C哪一個方向飄動()A．向A方向飄動B．向B方向飄動C．向C方向飄動D．條件不足，無法判斷想想議議：觀察鷹在空中的滑翔，是否需要拍打翅膀？飛機為什么可以飛行？飛機的升力鳥振翅時，向后下方扇動空氣，空氣的反作用力使鳥向前上方起飛。飛上空中后，鳥兒不需要時刻拍打翅膀，遇空中平穩(wěn)的氣流時，展翅即可保持升力。飛機的渦扇發(fā)動機提供向前的動力，以飛機為參照物，迎面的空氣形成平穩(wěn)的氣流，飛機展翅在氣流中即可以保持升力。那么鳥和飛機的升力，是如何產生的呢？想想做做

按右上的平面展開圖剪紙，然后折成如右下立體圖的機翼模型并粘合固定好。MN是固定在機翼前端的細棉線。把細棉線拉平繃緊，用嘴對著機翼前端細線的位置用力沿水平方向吹氣，可以看到機翼在氣流的作用下，繞著細棉線向上翹起。想一想，為什么？機翼橫截面的形狀如右圖，其上表面彎曲，下表面較平。飛機前進時，機翼與周圍的空氣發(fā)生相對運動，相當于氣流迎面流過機翼。氣流被機翼分成上、下兩部分，由于機翼橫截面的形狀上、下不對稱，機翼上方氣流的路程大，相應的速度也較大，對機翼上表面的壓強較??；下方氣流的速度較小，對機翼下表面的壓強較大。這樣，機翼上、下表面就存在著壓強差，因為有壓力差，這就是飛機產生升力的原因。V上V下F上F下1.有的跑車車尾設計一種“氣流偏導器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相當于一個倒置的翅膀，這主要是為了讓跑車高速行駛時，車能更好的抓緊地面。請解釋其中道理。升力的應用跑車車尾的“氣流偏導器”，其上表面平直，底部呈弧形凸起，相當于一個倒置的翅膀，上方的氣流路程小，氣流速度較小，氣壓大，給車身以較大的壓力，從而加大了跑車與地面的摩擦，增加了跑車在高速行駛時的穩(wěn)定性。2.草原犬鼠空調系統(tǒng)。如圖是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖。洞穴有兩個出口，一個是平的，而另一個則有隆起的圓形土堆。請問犬鼠為什么要在一個洞口堆上土包呢？洞口①的空氣流動速度慢，壓強大；洞口②堆上土包后，空氣流經其上的路程長，流速快，壓強小。那么，洞外的空氣會自高壓的洞口①流進洞內，并從低壓的洞口②流出，從而時刻保持洞內空氣清新。3.唐代著各詩人杜甫的《茅屋為秋風所破歌》中寫道：“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅?！闭f的是大風掀走了茅屋的屋頂，你能解釋為什么風大時能把屋頂掀走嗎？這是因為刮大風時，茅草上方的空氣流動路徑彎曲，路程長，流速快；茅草下方即室內的空氣基本是靜止的。根據(jù)伯努利效應，流速大的地方壓強小，茅草上面的空氣壓強壓力小，而下面的壓強壓力大，對茅草產生了向上的升力使它飛走了。4.如圖所示是一種水翼船，船體下安裝了水翼.當船在高速航行時，水面下的水翼會使船身整體抬高離開水面，從而減小水對船的阻力.則水翼安裝正確的是()D選項中，兩水翼上表面凸起，下表面平滑。水翼上方水流路徑彎曲，行程長，流速快，壓強低；水翼下方水流流速慢，壓強高。從而使船體產生向上的升力，使船體抬高，離開水面。D一、流體：氣體和液體都具有流動性，統(tǒng)稱為流體。四、流體壓強與流速的關系（伯努利