流体压强与流速的关系案例(2016春)
流体压强和流速的关系例子
流体压强和流速的关系例子流体压强和流速是流体力学中两个重要的概念，它们之间存在一定的关系。
下面将列举十个例子，来说明流体压强和流速的关系。
1. 水龙头开到最大时，水流的流速非常快，水的压强也相应增大。
这是因为水流速增大，单位时间内通过的水量增多，从而使得流体的压强增大。
2. 在水泵的作用下，流体被加速流动，流速增大，从而导致流体的压强降低。
这是因为水泵给流体提供了一定的动能，流体的动能增加，而静压不变，所以压强降低。
3. 风扇产生的风速越大，对面的物体受到的压强也越大。
当风速增大时，风对物体的冲击力增大，从而使得物体受到的压强增大。
4. 高速列车在行驶过程中，车头前方的空气被迫流动，造成了一定的气流阻力。
这个阻力与车头的流速和车头面积有关，流速越大，阻力越大。
5. 在涡轮增压器中，通过增加进气流速来提高发动机的进气压力。
当进气流速增大时，涡轮增压器能够将更多的气体压缩到燃烧室中，从而提高发动机的压强。
6. 飞机起飞时，机翼上方的气流速度较大，而机翼下方的气流速度较小。
根据伯努利定律，流速越大，压强越小，所以机翼上方的气压较小，从而产生了升力。
7. 水下潜艇在深海中航行时，外部海水的压强随着深度的增加而增大。
为了保证潜艇内部的压强与外部的压强相等，潜艇需要通过控制艇内的空气压力来平衡。
8. 高空跳伞时，人体所处的高空压强较低，而下降过程中的流速较大。
这时候需要通过穿着合适的跳伞服来保护身体，减少对身体的压强影响。
9. 汽车行驶时，车轮与地面之间的接触面积很小，所以车轮受到的压强较大。
高速行驶时，车轮的摩擦产生的热量会增加，从而导致轮胎温度升高。
10. 水管中的水流速度较大时，水管的压强也会相应增大。
这是因为水流速增大，摩擦力增大，从而使得水管内部的压强增大。
通过以上例子可以看出，流体压强和流速之间存在着密切的关系。
流体的压强和流速之间的变化是相互影响的，流速增大，压强一般会降低，流速减小，压强一般会增加。
流体压强与流速的关系
飞机在飞行过程中受到四种作用力：
升力——空气对机翼的向上的压力
重力——地球对飞机产生的竖直向下的力
推力——由发动机产生的空气的向前的反
作用力
阻力——由空气阻力产生的向后作用力．
思考：稳定流动的液体压强和流速有没有
关系呢？
飞机机翼升力产生的原因：飞机起飞之前，先得 在跑道上跑一段距离，飞机向前跑，空气就相 对地向后移动，飞机在机场跑道上滑行时迎面 吹来的风被机翼分成两部分，由于机翼横截面 形状是上面凸起、下面平直上下不对称，在相 同的时间里机翼上方气流通过的路程长， 流过 机翼上方的 空气速度快，流过机翼下方的空气 速度慢，机翼上下表面由于流速不同产生压力 差形成向上的升力。当飞机的滑行速度达到一 定时，机翼所受的升力超过飞机自重，飞机就 起飞了。这就是向上的升力。
3把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间，向漏斗中吹口气， 乒乓球会不会被吹下来？说明道理。
二.选择题:
1.秋天树叶枯黄飘落在地面上,当一辆高速行驶的汽车驶过时,路 旁的树叶( A )
A.从路旁吸向汽车 向上飞扬 2.飞机的机翼形状( B ) A.上平 下凸 B.上凸 下平 C.上、下全凸 D.上、下全平 B.不受影响 C.从路中间飞向路边 D.只
问题：请在图甲上标 出洞穴中的空气流 动的方向
巩固练习
1、在航海中，不允许两艘船靠得很近并肩行驶。如果 并肩行驶，两艘船将会 ，这是因为两艘船 内 侧水的流速 于船外侧水的流速，造成了两船内侧 水的压强 于外侧水的压强的原因。 2、一次台风发生时，外气压急剧降到9×104Pa，这 是因为____________________。当时门窗紧闭，可 以认为室内气压是标准大气压，粗略计算为1 ×105Pa, 若室内顶的面积是100cm,这时顶所受到的内外压力的 差为 N，足以将顶掀飞。
流体流速与压强大小的关系
• A．龙卷风内部的压强远小于外部的压强 • B．龙卷风增大了空气对物体的浮力 • C．龙卷风使物体受到的重力变小 • D．迷信说法中的“龙’把物体“抓”到空中
• 4．刮大风的天气，我们在上学的路上如果迎 风走路或骑车，一阵大风刮来时，我们无法 用嘴或鼻子吸进空气，但可以向外吐气，当 一阵风过去又恢复了正常呼吸，其原因是 （ B）
喷头
水龙头 水管
热水盆
课堂练习
相信大家都有过这样的经历：步行在雨 中，我们会打一把伞．一阵大风吹来， 雨伞会被向上吸起来．这是为什么呢？ 你能不能用今天所学的知识解释这个现 象呢？
草原犬鼠洞穴的空调系统
AB
A 吹过平坦表面的风运动速度小，压强大
B
吹过隆起表面的风流速大，压强小
因为隆起的土堆处空气的流速比较快，压强就比较小，
赛
车
尾
上方压强大于下方
翼
板
有
给车身较大压力
增加了稳定性
何
妙
用
加大了与地面摩 擦
增 大 了 动力
？
液体中，流速越大的位置，压强越小
农村用的一种简易 的热水器，把热水盆放 在地上，用一根竖直的 管子连在自来水管上， 打开水龙头，热水便自 动上来和冷水混合，从 喷头出来的是混合后的 温水。你知道其中的道 理吗？
水翼船和其他船舶不同之处，是在船的底部装了 两幅类似于飞机机翼的水翼，船舶航行时，水流经过 水翼上方的流速大，压强小，水经过水翼下方的流速 小，压强大，从而产生了向上的压力差，有了向上的 升力，把船体向上托起，使船体与水的接触面积减小， 减小了水对船体的阻力，进一步提高了船速。
（4）气流偏导器
象“装反了的机翼”
流体流速与压强之间的实验关系探究
流体流速与压强之间的实验关系探究流体力学是研究流体运动的学科领域，其中流体的流速和压强之间的关系一直是研究的焦点之一。
本文将通过实验探究流体流速与压强之间的关系，并分析实验结果。
一、实验目的本实验的目的是通过改变流体流速来观察并探究流速与压强之间的关系。
二、实验原理在流体力学中，流体的流速和压强之间存在一定的关系。
根据伯努利定律，当流体通过一个管道或介质时，流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
这是因为在流体流动过程中，速度增加导致压力降低。
三、实验装置与方法1. 实验装置：实验装置包括一个流体流速控制器、一个流速计和一个压强计。
2. 实验方法：a. 首先，连接流体流速控制器、流速计和压强计。
b. 打开流体流速控制器，调节流速控制器使流速增加或减小，并同时记录相应的压强值。
c. 根据记录的数据，绘制流速与压强的关系曲线。
四、实验结果与分析通过实验记录数据并绘制关系曲线，我们可以获得实验结果。
实验结果表明，在相同的流体条件下，流速增加时，压强随之降低，流速减小时，压强随之增加。
这与伯努利定律的原理是一致的。
五、实验误差分析在实验过程中，可能存在一定的误差，主要包括仪器误差、操作误差和环境误差。
为了减小误差，可以进行多次实验取平均值，提高实验的准确性和可靠性。
六、实验结论通过本实验的观察与数据分析，得出以下结论：1. 流体的流速和压强存在一定的关系，当流速增大时，压强降低；当流速减小时，压强增加。
2. 这种关系符合伯努利定律的原理，即流体速度增加导致压力降低。
七、实验应用与展望流体流速与压强关系的研究在流体力学和工程领域具有重要的应用价值。
通过深入研究流体的流速和压强之间的关系，可以优化流体传输系统的设计，并开发出更高效、更节能的流体设备。
然而，本实验只是基于简化的流体模型进行探究，实际情况可能更为复杂。
未来的研究可以进一步深入，考虑更多的因素，以获取更准确的结果。
结语：通过实验探究流体流速与压强之间的关系，我们了解了流体力学中的重要原理，并得出了实验结论。
流体压强和流速的关系例子(一)
流体压强和流速的关系例子(一)流体压强和流速的关系1. 流体压强和流速的定义•流体压强是指单位面积上受到的流体分子碰撞的力的大小。
•流速是指单位时间内流体通过某个横截面的量。
2. 流体压强与流速的关系式流体压强和流速之间存在着以下关系式：流体压强∝流速^2即流体压强的大小正比于流速的平方。
3. 例子1：水龙头调节的作用•当我们打开水龙头时，调节水龙头开口的大小，水流的流速会发生变化。
•根据流体压强与流速的关系式，流速的增加会导致流体压强的增加。
•因此，通过调节水龙头的开口大小，可以控制水流的流速，从而改变水流的压强。
4. 例子2：喷射式发动机的原理•喷射式发动机通过喷射高速气流来产生推力。
•高速喷射的气流流速较大，根据流体压强与流速的关系式，气流的流速增大会导致气流的压强增大。
•当高速气流喷出后，压强的增大会产生反作用力，从而推动发动机向相反方向运动，形成推力。
5. 例子3：水泵的工作原理•水泵通过运转来将液体抽出或推进。
•当水泵运转时，内部产生了一定的流速，根据流体压强与流速的关系式，流速的增加会导致流体压强的增加。
•因此，水泵将液体抽出或推进的过程中，通过增加流速来增加流体的压强，从而实现液体的输送。
6. 结论通过以上例子可以看出，流体压强和流速之间存在着密切的关系。
增大流速会导致流体压强的增加，减小流速会导致流体压强的减小。
这一关系对于许多领域的研究和工程设计都具有重要意义。
7. 例子4：空气动力学研究中的流速与压强关系•在空气动力学研究中，流速和压强的关系对于飞行器的设计和性能分析至关重要。
•高速飞行器如喷气式飞机，当飞行速度增加时，飞机周围的流场流速也增大。
•根据流体压强和流速的关系式，流速的增加会导致压强的增加，这可能会对飞机的结构和稳定性产生影响。
•因此，研究飞行器周围流场的流速和压强分布，可以帮助改善飞行器的设计和提升其性能。
8. 例子5：水流对河床侵蚀的影响•河流中的水流对河床起着冲刷和侵蚀的作用。
流体压强与流速的关系
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鸟儿是怎样飞翔的？
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鸟儿是怎样飞翔的？
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鸟儿是怎样飞翔的？
奥秘在鸟儿的翅膀 ——特殊的结构
鸟儿翅膀的截面图
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鸟儿是怎样飞翔的？
【解析】鸟向前飞翔，空气沿着鸟翼流过，由于鸟
翼横截面的形状上下不对称，在相同的时间内， 鸟翼上方气流通过的路程较长，因而速度快，它 对鸟翼的压强较小；下方气流通过的路程较短， 因而速度慢，它对鸟翼的压强较大；这样在鸟翼 的上下表面产生了压强差，这个压强差就形成了 鸟翼向上的升力。
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是什么力使得硬币向上“跳”起来了？
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硬币与桌面间总有一 定的缝隙，这样硬币的 下方和上方都有空气。
没有吹气时，硬币上面的空气对硬币向 下的压强等于下面的空气产生的向上的压强， 硬币受力平衡而静止。
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v大
v小
吹气时，硬币上 方气体的流速大于 下方气体的流速。
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解释：诗人杜甫在《茅屋为秋风所破 歌》中写到：“八月秋高风怒号，卷 我屋上三重茅”，请你分析诗中包含 的物理道理。
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上旋的弧圈球的飞行弧线比不旋 的弧线高还是低呢?
v小
v大
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香蕉球的奥秘 视频
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再见
上一张压强差产生的。
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巩固练习
在火车站或地铁站的 站台上，离站台边缘1 m左 右的地方标有一条安全线， 乘客必须站在安全线以外 的地方候车，这是为什么？
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草原犬鼠的空调系统
这是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图。洞 穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起 的圆形土堆。实际上，两个洞口的形状不同，决 定了洞穴中空气流动的方向。因此，地面上风吹 进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。
流速与流体压强的关系
流速与流体压强的关系咱今天就来唠唠流速与流体压强的关系，这事儿可有意思了。
你看啊，流体这东西，就像一群调皮的小娃娃，在空间里跑来跑去的。
这流速呢，就好比小娃娃们跑的速度。
当这些小娃娃们规规矩矩、慢悠悠地走的时候，就像在公园里散步的老人一样，他们之间的距离比较近，而且相互之间的那种“挤压感”就比较强，这时候的流体压强就比较大。
我给你举个例子，就像咱在马路上，车都开得很慢的时候，车与车之间好像就离得近一些，感觉比较拥挤，这种拥挤就像是流体压强比较大的感觉。
可是啊，一旦这些小娃娃们开始撒欢儿跑，速度变得特别快的时候，就像百米冲刺的运动员一样，他们就开始分散开来了。
这时候他们之间的那种“挤压感”就变弱了，流体压强也就变小了。
就好比高速路上，车都开得飞快的时候，车与车之间的距离好像就变大了，没那么拥挤了。
那这流速和流体压强的关系在生活里可到处都是呢。
你知道飞机为啥能飞起来不？飞机的机翼设计就巧妙地利用了这个关系。
机翼的上面是那种有点拱起来的形状，下面相对比较平。
当飞机在跑道上加速跑起来的时候，空气就相当于我们说的流体。
机翼上面的空气流得快啊，就像那些撒欢儿跑的小娃娃，压强就小；机翼下面的空气流得慢些，就像散步的小娃娃，压强就大。
这一上一下的压强差就产生了一股向上的力，把飞机给托起来了。
这多神奇啊！还有啊，你有没有注意到，火车快速开过去的时候，站在站台边上的人会感觉到一股向火车方向的吸力。
这也是因为火车快速行驶的时候，火车旁边的空气流速快，压强小，而人背后的空气流速相对慢些，压强大，这压强差就把人往火车那边推了。
这就像一边有人在用力拉你，另一边有人在用力推你，你就只能朝着拉你的方向走了。
在河流里也有这样的情况。
你看那宽阔的河面，中间的水流得快，两岸的水流得慢。
中间流速快的地方，就像那些风风火火的小家伙，压强小；两岸流速慢的地方，像不紧不慢的家伙，压强大。
所以一些小的漂浮物总是容易被冲到岸边去。
咱再从另外一个角度看，这流速和流体压强的关系就像是一场拔河比赛。
流体压强与流速的关系创新小实验 (2)
实验步骤：
管内的管口处。 3、用嘴对准管口向试管内吹气，铅笔会被吹 进试管里吗？
实验现象：
当向管内吹气时，铅笔不会被吹进管里，而 是从管口中跑出来，落在试管外。
现象解释：
当从管口向管内吹气时，进入管内的气流遇到 管底后返回。返回来的气流到达铅笔尖端的速度小 于吹铅笔的气流速度，所以铅笔尖端处气体的压强 大于铅笔另一端处的气体压强，在这个压强差的作 用下铅笔就会从试管口中跑出来。
三、吹不落的纸条
实验器材： 纸条（20厘米长、10厘米宽左右）1条 个 铁架台1个根（带横杆）
纸夹1
实验步骤： 1、把纸条用纸夹固定在铁架台的横杆上，使其自 然竖直下垂 2、纸条静止时，用嘴贴着纸条的上边沿着水平方 向吹气纸条会怎样？
实验现象：
气流沿着水平方向流过时，纸条会向上飘起 来。
现象解释：
用嘴贴着纸条的上边沿着水平方向吹气时， 纸条前方的气流速度大于后方的气流速度，所 以纸条前方的气压就小于后方的气压，在这个 压强差的作用下，纸条就会向上飘起来。
实验现象： 气流从两气球中间流过时，两气球会相 互靠近。 现象解释： 向两气球中间吹气时，两气球中间的 气流速度大于两气球外侧的气流速度，所 以两气球中间的气压就小于两气球外侧的 气压，在这个压强差的作用下，两气球就 会相互靠近。
二、吹不进试管里的铅笔 实验器材：
大号试管1个 试管夹1个 铅笔1支 铁架台1个（带横杆）
气流沿着水平方向流过时纸条会向上飘起用嘴贴着纸条的上边沿着水平方向吹气时纸条前方的气流速度大于后方的气流速度所以纸条前方的气压就小于后方的气压在这个压强差的作用下纸条就会向上飘起来
流体压强与流速的关系
创新实验
新华中学
张爱文
2016年6月20日
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《流体压强与流速的关系》教学案例教材与学生分析：
本节是全日制义务教育《物理课程标准》所规定的学习内容。
学生是在已经对压强、液体压强、大气压强有了了解，但对生活中一些常见的与伯努利原理有关的现象还不清楚，但又感兴趣想知道为什么的背景下来学习的。
教材正是按照以学生发展为本，让学生在兴趣的激励下，亲身经历科学的探究活动，从而获得知识、学到方法、发展能力、提高科学素养。
本节从一个小节目的表演导入，激发学生兴趣和求知欲。
并使学生通过实验探究激发学生思考，探究物理规律，学会应用物理知识解决实际问题，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的课程理念。
教学目标：
1．知识与技能
①初步了解流体的压强与流速的关系。
②能用流体的压强与流速的关系分析机翼升力产生的原因。
2．过程与方法
①通过观察，认识流体的压强跟流速有关的现象。
②通过探究，获得流体的压强跟流速有关的初步规律。
③通过体验，理解由流体压强差异产生的力。
④通过应用，提高解决实际问题的能力。
3．情感态度与价值观
①领略流体压强差异所产生现象的奥妙，感受物理学的魅力，获得对物理现象的
亲近感，激发对物理学的兴趣，培养学生对身边现象关注的习惯和对科学的热爱。
②透过飞机对本节知识的运用，让学生看到科学原理的的价值，培养科学的价值
观。
教学重点：通过实验探究得到流体的压强与流速的关系
教学难点：运用流体压强与流速的关系解释飞机升力成因及其他相关物理现象。
教学用具：
自制的多媒体课件，大软管、泡沫、飞机升力演示器，水泵、玻璃管、红墨水，软管、乒乓球、饮料吸管、水、纸杯、白纸、漏斗、小木块。
教学过程：
一、新课导入
小节目表演：“小小泡沫爬上来”（师生合作）
提问：小泡沫能被吸入管子，说明管内压强小于大气压强，那么，管内压强为什么变小了呢？
学生分析：因为管内空气有流动，可能引起压强变化。
气体和液体这类可以流动的物质统称为流体（板书），常见的水和空气都是流体。
那流体的流速与压强存在什么样的关系呢？下面我们共同探究这个问题。
二、新课教学
探究流体的压强和流速有什么关系。
（板书）
请同学们根据前面所看到的“小小泡沫爬上来”的实验现象，对这一问题做出猜想。
提问：大家怎么验证自己的猜想呢？
下面请同学们利用老师给大家准备的实验器材，分小组设计并完成实验证明你的猜想，并准备汇报。
在实验之前，请阅读温馨提示。
（课件投影温馨提示和汇报要点，避免学生盲目动手而忽视这次探究的目的）我的温馨提示
在你动手实验之前请思考
1、采用你所选定的器材，你准备用什么方式改变流体的速度？
2、如果压强发生变化你能通过什么现象观察出来？
汇报要点
1、实验器材和步骤（着重说明，你的实验中，你如何使流体流速发生变化？）
2、实验现象（着重说明，你的实验中，什么现象反映了压强的变化？压强如何变化？）
3、你们得到的结论
（小组汇报，讨论结论）
我发现刚才同学们的实验都是关于气体的，那么液体的压强和流速有什么关系呢？让我们一起去探究吧。
（教师演示液体的压强与流速关系实验，共同探究）
请学生说明，看到什么现象，这个现象说明了什么，我们可以得到什么样的结论？
综合大家的实验结果，我们得到结论。
教师板书结论;流体流速越大的地方，压强越小。
（板书）
同学们，物理来自于生活，又应用于生活，利用上述结论，我们又能解决哪些实际问题呢？
（课件投影：飞机和鸟的图片）
请同学们观察飞机的机翼和鸟的翅膀的侧截面是什么形状的？
请学生在黑板上画出机翼侧截面的图形。
机翼为什么要做成这个形状的？
教师用飞机升力动画演示机翼上升，请学生观察再次机翼的形状。
（课件投影，飞机起飞的视频和动画对流速的提示，请学生分析飞机升力产生的原因）（板书）
（当飞机高速行使时，机翼与周围的空气发生相对运动。
迎面而来的气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状上
下不对称，在相同时间里机翼上方气流通过的曲线路程较长，机翼下方气流通过
的直线路程较短，这就造成机翼上部气流的速度比机翼下部气流的速度大，由于
流速高的地方压强小，流速低的地方压强大，因此，机翼上部的压强要小于机翼
下部的压强，巨大的机翼就是靠上下气流的压强差产生了向上的升力。
当升力大
于重力时，飞机上升。
）
同学们，刚才解释得很好，那么再来试试这个问题吧。
（小组讨论，准备回答）
（课件投影：问题：为什么在地铁站或火车站人要站在安全线以外？）
（小组汇报交流，并互相补充、评价。
）
三、拓展总结
提问：同学们，这节课我们主要学习了什么？
（学生回答，总结并补充板书）
同学们还有哪些与本节知识有关的问题还没有弄清楚吗？
（学生讨论，提出问题）
所以，在我们的生活中还有一些较复杂的、也涉及到压强和流速关系的问题，今天也许我们还不能解决，下课以后请大家利用网络进一步学习。
我也有几个问
题，感兴趣的同学也可以利用网络学习。
（课件投影：希望你能用网络自学的问题：1、质量流量计2、燃气热水器点
火的原理3、跑车尾翼的形状与性能的关系4、其他你感兴趣的流体知识）
四、探究性作业
1、硬币跳高比赛
2、会拐弯的球——香蕉球
板书设计：
第四节流体的压强与流速的关系
一、流体
二、探究：流体的压强与流速的关系
结论：流体中流速越大的地方，压强越小。
三、飞机升力产生的原因。