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(共27張PPT)
§2-4 流體的壓強與流速的關系
華師大版八年級上冊
第2章 壓力 壓強
你見過高鐵的黃色警戒線嗎？
據鐵路史志記載，這條警戒線來源于百年前的一場慘案。
1905年冬天，在俄國一個名鄂洛多克的小火車站上，站長率全站38名員工身著盛裝、手持鮮花，列隊站在鐵路線兩旁恭候沙皇尼古拉二世派來視察的欽差大臣。列車沒有和以前一樣緩緩進站，而是狂風般飛速沖進了“人巷”，剎那間“人巷”倒塌了，數十名員工仿佛背后被無形的力量推了一掌，朝著火車的方向倒去。結果造成34人喪生，4人終生殘疾。
由于當時科技水平有限，人們對此無法解釋，只好把事故原因歸結為上帝的安排。
不僅僅是氣體，后來人們發現液體也有類似的性質
1912年的秋天，當時世界上最大的輪船之一、遠洋貨輪“奧林匹克號”正在大海上航行。突然，一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克號”從后面追了上來，在離它100m的地方幾乎跟它平行地疾馳。就在這時，一件意外的事情發生了：“豪克號”好像著了魔似的，扭轉船頭朝“奧林匹克號”沖了過來，“奧林匹克號”的船舷被“豪克號”撞了一個大洞。
液體和氣體有許多相似之處，它們都具有流動性。
科學上將具有流動性的液體和氣體統稱為流體。
一、流體
1、流體：
流體是能流動的物質，是液體和氣體的總稱。
流體是與固體相對應的一種物體形態。
2、流體的主要特點：
流體具有流動性，所以流體沒有一定的形狀，很容易使自身的形狀適應容器的形狀。
流體和其他物質一樣，具有質量和重力。
活 動 1
取一張長條形紙，用兩手平拿紙條一側的兩角，紙條的另一側會自由下垂，在紙的上方沿水平方向吹一口氣， 這張紙將怎樣運動？記錄所觀察到的現象，并思考為什么會出現你所觀察到的現象。
現象：
原因分析：
吹氣時，紙的前端由原來的下垂變成向上飄起。
吹氣時，紙向上運動起來，紙的兩側存在壓強差，紙受到下方的壓力大于上方的壓力，吹氣的地方紙的上方空氣流速變大，氣壓變小，而紙下方氣體沒有流動，壓強仍等于大氣壓強，紙會向流速大的—側運動。
做一做
實驗：在靠近桌面邊沿的地方放一枚硬幣，在硬幣前架一個約2cm高的欄桿，在硬幣上方沿著與桌面平行的方向使勁吹氣，猜想下硬幣會怎樣運動？
硬幣能跳過欄桿
這是因為（　?。?br/>A．硬幣下方的壓強比上方的壓強大
B．硬幣后面的壓強比前面的壓強大
C．硬幣后面的壓力比前面的壓力大
D．硬幣下方的空氣密度比上方的大
A
活 動 2
取兩張白紙，用手抓住上端，使兩紙平行，
使另一端自由下垂，如圖。用嘴向兩紙中間部分
使勁吹氣，觀察現象。
現象：
分析原因：
吹氣時，兩紙下端向中間靠攏，吹氣越用力，兩紙向中間靠攏越多。
吹氣時，紙下端向中間靠攏，說明兩紙受到不平衡力的作用，且左紙合力向右，右紙合力向左，說明吹氣的地方氣壓變小了。
中間注水
流速快壓強小
流速慢壓強大
流速慢壓強大
為什么兩艘船不能靠得很近同向行駛？
因為兩艘船并列行駛時，兩船中間水的流速 。根據流體壓強的特點，即流速大的地方壓強 。由于兩船中間的地方壓強 ，兩外側壓強 ，這個水壓差會推著兩艘船越靠越近，最后便會相撞。
大
大
小
小
流體的壓強與流速的關系
解釋：液體流動速度越快，那么這個地方壓強就越小，用水管向船中間的水域沖水，導致船之間壓強小，船兩側壓強大，壓強差就會把小船擠壓到中間。
流體壓強與流速有一定的關系 ,當流體穩定流動時,在流速越大的地方壓強越小 ,在流速越小的地方壓強越大。
流體的壓強與流速的關系的應用
1.詩人杜甫在《茅屋為秋風所破歌》中寫到：“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅”，請你分析詩中包含的物理道理。
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物理道理:這是因為刮大風時，茅草上面的空氣流動快，茅草的下面的空氣基本是靜止的。根據流體中，流速大的地方壓強小的原理，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。
流體的壓強與流速的關系的應用
飛機前進時，機翼上方氣流速度較大，對機翼上表面的壓強較小；下方氣流的速度較小，對機翼下表面的壓強較大。機翼上、下表面存在壓強差，因而有壓力差。
2.飛機的升力
飛機機翼的主要功能是產生升力，支持飛機在空中飛行，同時起到一定的穩定作用。
為什么機翼能夠產生升力呢？
機翼不是一塊平板，它的截面呈前緣較厚、后緣較薄、上下表面不對稱的形狀。當飛 機飛行時，空氣相對于它有一個流動的速度。氣流從前緣開始，分成上下兩部分向后緣運動，并且同時到達后緣，上方的氣 流速度大于下方的氣流速度。根 據流體的壓強與流速的關系可以 知道，機翼下方的壓強大于上方的壓強，就使得整個機翼受到一個向上的升力。
飛機就是依靠這個升力與它的重力平衡的。
流體的壓強與流速的關系的應用
氣流偏導器
3.汽車氣流偏導器
站臺上一條黃線劃出安全候車區，以防乘客發生危險。
火車站臺邊緣處標有一條安全線，人必須站在安全線以外的位置候車。其原因是火車急速駛過車站時，安全線以內的空氣流速 、壓強 ，人如果站在安全以內位置，人與車之間空氣流速 人的另一側，人與車之間的氣壓 人的另一側，容易導致人被壓向火車，而發生安全事故。
增大
減小
大于
小于
4.黃色安全線
流體的壓強與流速的關系的應用
5.如圖是草原犬鼠的空調系統，請分析。
A B
分析：
流速越大的地方壓強越小。當地面上風吹過平坦表面洞口A時風運動的速度不變，而吹過隆起表面洞口B時風的速度變大，氣壓減小。因此，地面上風從平坦表面的洞口A吹進了犬鼠的洞穴，并從洞口B流出，從而不僅能使穴中清風習習，而且能帶走洞中濁氣。
流體的壓強與流速的關系的應用
液體流速 上方液柱 分析流體壓強
粗管 小 較高
細管 大 較低
較大
較小
每秒流經管子不同截面的液體體積相等。
υ大
υ小
υ小
p大
p大
p小
分析實驗現象
橫截面積大的位置流速小，橫截面積小的位置流速大。
如圖所示，自來水流過玻璃管A、B、C三處，玻璃管B處最細，豎直水柱的高度較小，表明B處水流速較 ，水壓強較 ，故B處能支持的水柱高度較 。
大
小
小
課堂練習
早在1726年，有一個叫丹尼爾·伯努利的人就注意到：如果水沿著一條有寬有窄的溝向前流動，溝的較窄部分就流得快些，但水流對溝壁的壓力比較小；反之，在較寬的部分水就流得較慢，壓向溝壁的力則會比較大。他的理論直到后來才被人們重視，因此為了紀念他的發現，人們也將流體壓強和流速的關系稱為伯努利原理。
制作吸管噴霧器
原理：
氣流快的地方，氣壓會 。當氣流從水平吸管吹出來時，豎管上端的氣流比較快，氣壓就會比較 ，而豎管與水面接觸的地方氣壓仍然是較大的，所以大氣壓就會把水往豎管里壓，水在豎管內上升到上端管口時，被水平管中吹出的氣流帶動而向 方向噴出，這時豎管中水壓隨著水噴出而又變小，大氣壓繼續將杯中的水壓入豎管中........。
變小
小
水平
活 動 3
活動：
如圖，小試管的直徑略小于大試管的直徑，現在大試管內裝滿水，然后套入小試管（無水），然后將裝置倒立，這時我們觀察到的現象： 。
你能解析其中的道理嗎？
小試管在大試管內上升
裝置倒置后，大試管中的水由于 力的作用，會流下來，形成流體。此時，小試管上方的空間的壓強 ，小于外界大氣壓時，小試管就在 的作用下，被壓著向上運動。所以會看到小試管在大試管中上升。
重
減小
大氣壓
實驗二：
將乒乓球置于倒放的漏斗頂部，并從上方向下吹氣，觀察乒乓球是否會掉落
例題講解
【例1】如圖所示，從倒置的漏斗口用力吸氣或向下吹氣，乒乓球都不會掉下來。下列說法正確的是(　　)
A．吸氣或吹氣都減小了乒乓球上方氣體的壓強
B．吸氣或吹氣都增大了乒乓球下方氣體的壓強
C．吸氣減小了乒乓球上方氣體的壓強，吹氣增大了乒乓球下方氣體的壓強
D．吸氣增大了乒乓球下方氣體的壓強，吹氣減小了乒乓球上方氣體的壓強
A
在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指拖住乒乓球，從漏斗尖嘴處向上用力吸氣，并將手指移開，看到的現象是 ，原因是 。朝漏斗尖嘴處向下持續用力吹氣也能達到類似的實驗效果，原因是 。
乒乓球不會掉落
氣體流速越大的地方，氣體壓強越小
大氣壓的作用
課堂練習
汽車長途行駛后，車身會布滿灰塵和泥土，以下有關其原因的說法中正確的是（　?。?br/>A．汽車中途遇上暴風雪天氣
B．車身附近氣流快，壓強小，灰塵在氣壓差的作用下被壓向車身
C．車輪旋轉時揚起塵土，濺到車身上
D．司機不做清潔工作造成的
B
例題講解
A B C D
【例2】學習了“流體壓強與流速的關系”后，為了解決“H”形地下通道中過道的通風問題，同學們設計了如下方案。如圖，黑色部分為墻面凸出部分，“M”為安裝在過道頂的換氣扇，其中既有效又節能的是(　　)
C
本課小結
1．流體 ：氣體和液體都具有流動性，統稱為流體；
2．流體壓強與流速的關系：流速大的位置壓強小，流速小的位置壓強大；
3．飛機升力：機翼上下表面壓強差是產生升力原因；
4．用流體壓強與流速的關系解釋現象。
小結：

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