流体压强与流速的关系14.4
流速和压强的关系原理
流速和压强的关系原理
流速和压强有一定的关系，这是由于流体动力学中的质量守恒和动量守恒原理导致的。
1. 质量守恒原理：根据质量守恒原理，流体在流动过程中，其质量的流入量必须等于流出量。
假设流体通过管道流动，管道中单位时间内通过截面积A1和A2的质量分别为m1和m2，则质量守恒原理可写为m1 = m2。
根据流体的质量守恒公式m = ρAv（其中m为质量，ρ为密度，A为截面积，v为流速），可以得到ρ1A1v1 = ρ2A2v2，即ρ1v1 = ρ2v2，其中ρ1和ρ2分别为两个截面积处的流体密度。
根据该式可以得到：流速和密度成反比。
2. 动量守恒原理：根据动量守恒原理，流体在流动过程中，其动量量的流入量必须等于流出量。
流体在管道中存在压强，压强差使得流体产生推力，根据牛顿第二定律（F = ma），这个推力产生的加速度会改变流体的动量。
假设管道中单位时间内流体通过截面积A1和A2，单位时间内施加在流体上的推力分别为F1和F2，则根据动量守恒原理可得F1 = F2。
根据流体的动量公式mv，可以得到p1A1v1 = p2A2v2，即p1v1 = p2v2，其中p1和p2分别为两个截面积处的流体压强。
根据该式可以得到：流速和压强成正比。
综上所述，流速和压强之间存在直接正比关系。
当流速增加时，压强也会增加；当流速减小时，压强也会减小。
流体压强与流速的关系
讨论：为什么火车站台上都有一条安全 线，火车行驶时个洞口形状的不同决定了洞穴 中空气的流动方向。
2
1
② 吹气造成了乒乓球上下表面的气体速度大小关系如何？
（乒乓球上表面空气流速大，下表面空气流速小。） ③ 乒乓球上下表面的压强如何变化才能使乒乓球不落下来？
（乒乓球下表面压强大于上表面压强）
吹 气
实验二：向两平行的纸中间吹气 现
___________ 象：两张纸互相靠近
分析现象：
① 吹气前,两张纸互相平行,表明它们受到外侧和内侧的力 互相 ______ 平衡 ② 吹气造成了两张纸内、外两侧的气体流速大小关系如何？ 两张纸之间的气体流速大，外侧的空气流速小 ③ 两张纸的互相靠近说明：纸的内侧受到的压力______外 小于 侧受到的压力（填“大于”、“等于”、“小于”） ④ 实验一与实验二说明什么问题？ 气体在流速大的位置压强小,在流速小的位置压强大
几十吨重的飞机为什么能腾空而起？
奥秘——飞机的机翼：机翼的形状是上凸下平的
飞机机翼产生升力的原因：
气流在机翼上下表面由于流速不同产生压强差 ，这就产生了向上的升力。
汽 车 尾 从物理走向生活： 部 安 思考：若把飞机机翼模型的凸面向下，再向它吹风 装 时，机翼还会上升吗 ？ 有 气 流 偏 导 器
2、探究流动的液体的压强与流速的关系
现象：乒乓球被牢牢 “禁闭”在水流
里，好像被吸住了，无论你把 水开得多大，都不会把它“赶走”。
现象分析：
乒乓球上表面的水流速度大，压强小；下表面的 水流速度小，压强大，所以它无法逃脱。
14.4 流体压强与流速的关系
应用
航海规则规定两艘轮船不能近距离同 向航行！
应用
有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，如 图所示，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧 形向下凸，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度 比下方空气速度 （选填“大或小”），此时，上方 空气压强比下方空气压强 （选填“大或小”）， 这样，“气流偏导器”受到一个向 （选填“上或 下”）的压力差，从而使车轮抓紧地面。
上旋球
乒乓球
网
台面
旋转物体运动方向的判断
对比旋转的物体左边的旋转与空 对比旋转的物体右边的旋转与空 对比旋转的物体左边和右边空气 旋转的物体的运动方向？ 空气相对旋转的物体向哪里运动？ 旋转的物体向哪个方向运动？ 气相对的运动方向？空气运动的 流速看一看哪边的压强大？旋转 速度将会如何变化？ 物体向哪个方向运动？
不转球
应用
跑车的气流偏导器
应用
草原上有一 种老鼠，它的家 是地面下的洞穴， 请你分析后在图 上标出洞穴里空 气流动的方向。
B A
应用
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？
小 资 料
应用
在火车站 或地铁站的站 台上，离站台 边缘１m左右 的地方标有一 条安全线，为 什么乘客必须 站在安全线以 外的地方候车？
应用
杜甫在 《茅屋为秋风 所破歌》当中 写道“八月秋 高风怒号，卷 我屋上三重 茅”。大风为 什么能掀翻屋 顶？
应用
1912年秋天，远洋 航轮“奥林匹克”号与 较小的铁甲巡洋舰同向 航行，但是当二船平行 的时候，突然小船竟然 扭头几乎笔直地向大船 冲来，结果小船把“奥 林匹克”的船舷撞了一 个大洞。是什么力量驱 使两船相撞呢？
14.4流体压强与流速的关系
3. 解释：八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。
吹气
喷雾器
打气
小孔
小孔处空气流速快，压强小，容器里 液面上方的空气压强大，液体就沿着细 管上升，从管口流出后，受气流的冲击， 被喷雾状。
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。
球类比赛中的“旋转球”
比较不转球和旋转球周围空气的流线．旋转 球跟不转球相比，飞行轨迹会向 下 弯曲．
跑车尾部安装有气流偏导器，相当于倒置的飞 机机翼。跑车行驶时，流过偏导器上方的气流 速度 小于下方的气流速度，因此在其上下表面 产生压强差，形成对气流偏导器向 下 的压力 。
走进生活、学以致用
猜想3：液体和气体流动越快，它的压强不变。
用手提着两张纸，让这 两张纸竖直地自由下垂，向 两张纸之间吹一口气，如图 所示。这两张纸之间的距离 将怎样变化呢?记录所观察 到的现象，并思考为什么会 出现这一现象。
手拿两张纸让它们自然下垂，且纸面平行。在两张 纸中间向下吹气，可以观察到什么现象？ ------可以观察到纸往中间靠拢。 这说明了什么？ ------这说明了气体的流速越大，压强就越小。 液体也可以流动，和气体有相同的规律。
三、结论 在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?
空气压强大
空 气 流 速 慢
V
空 气 流 空气压强小 速 快
一次海难
1912年秋天，远洋航 轮“奥林匹克”号与较 小的铁甲巡洋舰同向航 行，但是当二船平行的 时候，突然小船竟然扭 头几乎笔直地向大船冲 来，结果小船把“奥林 匹克”的船舷撞了一个 大洞。你觉得这是什么 原因呢?
14.4 流体压强与流速的关系
14.4 流体压强与流速的关系
安庆市第十七中学
杨 群
空气流速的变化是否会引 起空气压强的变化？ Nhomakorabea探究活动
两纸张相互 靠拢，说明 两侧压强比 内侧压强大， 而内侧气流 快，可见， 流速快的地 方，压强小。
流动气体的压强与流 速有关，在流速大的地方 压强小，在流速小的地方 压强大。
合压强
下方流速慢，压强大
飞机获得升力的原因
【解析】迎面吹来的风被机翼分成两部分，由于
机翼横截面形状上下不对称，在相同的时间里机 翼上方气流通过的路程长，所以速度大比下方气 流大．气流在机翼上下表面由于流速不同产生压 力差，这就是向上的升力．
小
结
1. 具有流动性的液体和气体统称流体。 2. 流体在流动时，流速较大的位置，
压强小；流速较小的位置，压强大。 3. 飞机的升力是由机翼表面的压强差 产生的。
学以致用
学以致用
航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行！
学以致用
增加了稳定性 像装反了的机翼 上方压强大于下方 给车身较大压力
增大了动力
加大了与地面摩擦 气流偏导器，它的作用是什么？
这 则 报 道 说 明 了 什 么？
流动气体的压强与流速有关，在流速大的地方 压强小，在流速小的地方压强大。
液体压强与流速的关系
连通器里的液体流动时，液面还是相 平的吗？容器底部的压强还是否相同？
在液体中 流速越大 的地方， 压强越小。
探究：液体压强与流速的关系
在液体中流速越大的地方，压强越小。
充水时使船内侧水流速度增大，压强减小，船 外侧水流速度减小，压强增大，船内侧的压力小于 外侧的压力，内外的压力差使船向中间靠拢。
流体速度与压强的关系
流体速度与压强的关系
流体速度与压强的关系是一个基本的物理学概念，它描述了流体在运
动过程中速度和压强之间的相互作用。
这种关系可以通过伯努利方程
来描述，即：
P1 + 1/2ρv1^2 = P2 + 1/2ρv2^2
其中，P1和v1是流体在点1处的压强和速度，P2和v2是流体在点
2处的压强和速度，ρ是流体密度。
从伯努利方程可以看出，当流体速度增加时，其对应的压强会降低。
这是因为在高速流动状态下，液体分子之间的相互作用力会减小，并
且液体分子与容器之间的摩擦力也会减小。
因此，在高速流动状态下，液体分子所受到的平均作用力也会减小，从而导致液体压强降低。
此外，在一些特殊情况下，如管道中存在瓶颈或曲线等地方时，在这
些地方液体速度会增加而压强则会降低。
这种现象被称为“维诺效应”，它可以通过维诺管实验来进行观察。
总之，流体速度与压强之间存在着密切的关系，这种关系可以通过伯
努利方程来描述。
在高速流动状态下，液体分子所受到的平均作用力会减小，从而导致液体压强降低。
14.4流体压强与流速的关系
14.4流体压强与流速的关系课前预习归纳1．流体包括________和________；2．流体流速________的位置压强越小3．飞机机翼上方空气流速____，压强_____，下方空气流速_____，压强_____，在机翼的上下表面产生方向向_____的压强差，即产生向上的升力。
课后分层练习基础落实1．图中所示的三个事实都可以说明，在___________中，________________________。
（1题）（2题）2．（2011•温州）小明在妈妈生日那天用自己的零花钱为妈妈买了蛋糕，点起蜡烛，送上祝福．如图，向两支蜡烛中间吹气，结果发现两支蜡烛的火焰向中间靠拢，这是因为蜡烛中间的气体流速变大，导致压强变________。
3．福厦高速铁路于4月26曰正式开通客运列车（如图）。
当列车高速经过时，若人离列车太近，很容易被吸向列车，这是因为列车在高速行驶时，列车与人之间的空气流速_____，压强________，人外侧的气压大于内侧的气压，从而把人压向列车，列车刹车后仍能向前运动一段距离，这是由于列车具有________的缘故。
4．（2011•台州）气体的流速越大，压强越小．下列现象的产生与此相关的是（）A．B．C．D．5．（2011•德州）2011年5月22日，一场大规模龙卷风袭击美国密苏里州乔普林心脏地带，造成上百人死亡，数百座房屋和大量车辆被毁．龙卷风的实质是高带旋转的气流，它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中（如图所示），龙卷风能“吸”起物体的主要原因是（）A．龙卷风使物体受到重力变小B．龙卷风增大了空气对物体的浮力C．龙卷风内部的气体流速大，压强小D．龙卷风产生了强大的静电，将物体吸上天空（5题）（6题）6．（2011•郴州）如图所示，在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m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，主要原因是（）A．防止火车巨大的吸引力将乘客吸过去B．防止乘客因前后存在的压强差，将人推向火车C．防止火车可能脱轨，撞到乘客D．防止人拥挤时掉下站台7．（2010•株洲）英国《每日邮报》曾刊登了一组照片，如图所示．灰鹅在飞行途中突遇强风，这只灰鹅以飞行方向为轴线，横向转体180°，但头部依然保持着正常飞行时的姿态．灰鹅转体的作用是迅速降低飞行高度，躲避危险，其原理是（）A．大气压强与高度的关系B．气体压强与体积的关系C．气体压强与流速的关系D．气体压强与温度的关系（7题）（8题）8．如图所示．在水平公路上，小汽车作匀速直线运动时与静止时相比较．下列说法正确的是：（）A．运动时对地面的压力大于静止时B．运动时对地面的压力等于静止时C．运动时与地面的摩擦力小于静止时D．运动时与地面的摩擦力大于静止时能力训练9．如图所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，那么以下分析正确的是（）A．乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小B．乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大C．乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小D．乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大（9题）（10题）（11题）10．如图所示，拿两张白纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气，会看到的现象是（）A．两张纸彼此远离B．两张纸相互靠拢C．两张纸不动D．两张纸朝上翻卷11．图是家用煤气灶灶头的示意图使用时打开煤气阀门，拧动点火装置，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，而煤气不会从进口处向空气中泄漏，其原因是（）A．进口处煤气流速小，压强大于大气压强B．进口处煤气流速小，压强小于大气压强C．进口处煤气流速大，压强大于大气压强D．进口处煤气流速大，压强小于大气压强12．足球运动员梅西在某次比赛中，踢出一记神奇的“香蕉球”，足球从右侧绕过“人墙”射入球门，如图所示．这是因为踢出的足球（）A．左侧空气流速慢B．两侧空气流速相同C．左侧空气流速快D．不断改变旋转方向13．有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示．它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能，则导流板横截面的形状是（）A．B．C．D．14．如图所示将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中，用电吹风从管口向上吹，那么以下分析正确的是（）A．球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大；B．球被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小；C．球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强大；D．球不会被向上吹起，因为其下方气体流速大，压强小15．如图，把一条小船停靠在河湾与河道的交界处时，小船会向河道中央漂去，其原因是（）A．水的浮力把小船推向河道中B．河道中的水有吸引力，把小船吸引到河道中C．河湾的水流速度小，水的压强大，把小船推向河道中D．以上说法都有可能16．在科学晚会上，小亮用一根软胶管表演了一个有趣的节目。
8年级物理第九章第4节流体压强与流速的关系ppt课件
7
三 实例分析
1.为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线? 8
9
空气压强大 空气压强小
V
空
空
气
气
流
流
速
速
慢
快
10
1912年秋天，“奥林匹克” 号正在大海上航行，在距离这 艘当时世界上最大远洋轮 的 100米处，有一艘比它小得多 的铁甲巡洋舰“豪克”号正在 向前疾驶，两艘船似乎在比 赛， 彼此靠得较拢，平行着驶向前 方．忽然，正在疾驶中的“豪 克”号好像被大船吸引似的， 一点也不服从舵手的操纵，竟 一头向"奥林匹克"号闯去．最 后，"豪克"号的船头撞 在"奥林 匹克"号的船舷上，撞出个大洞， 酿成一件重大海难事故．
茅草上面的空气压强压力小，而下面的压强压力 大，对茅草产生了向上的升力使它飞走了。
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5.草原上有一种老鼠，它的家是地面下的洞穴， 请你分析后在图上标出洞穴里空气流动的方向。
B A
分析:A洞口空气流动速度慢，压强大；B 洞口的空气流速快，压强小。 答案:洞内的空气流动方向是从A到B
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吹球实验
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球门 人墙
快
发球点
答： 由于气体的流速越大，压强越小。罚
“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边
不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，
它们对足球所产生的压强也不一样，于是，
足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速
大的一侧转弯了。
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香蕉球原理
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。
15
4. 杜甫在《茅屋为秋风所破歌》写道： “八月秋高风怒
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探索：液体压强与流速的关系
在流体中 流速越大的地方， 流速越大的地方， 压强越小 压强越小。
一次海难
1912年秋天，远洋航 年秋天， 年秋天 奥林匹克” 轮“奥林匹克”号与 较小的铁甲巡洋舰同 向航行， 向航行，但是当二船 平行的时候， 平行的时候，突然小 船竟然扭头几乎笔直 地向大船冲来， 地向大船冲来，结果 小船把“奥林匹克” 小船把“奥林匹克” 的船舷撞了一个大洞。 的船舷撞了一个大洞。
机翼上下方所受的压力差形成 向上的升力
V大
V小
请制作飞机机翼的模型
把细绳拉平绷紧，用嘴对着“机翼” 把细绳拉平绷紧，用嘴对着“机翼”前端细绳 的位置，用力水平吹气， 什么现象？ 的位置，用力水平吹气，可以看到 什么现象？
生活中有哪些与此规律 有关的事例？ 有关的事例？
诗人杜甫在《茅屋为秋风所破 歌》中写到：“八月秋风尚怒号， 卷我屋上三重茅”，请你分析诗 中包含的物理道理。
辩一辩
航海规则规定两艘轮船 近距离同向航行 同向航行！ 不能近距离同向航行！
你知道吗？
• 在火车站或地铁站 的站台上， 的站台上，离站台 边缘１ 边缘１m左右的地 方标有一条安全线， 方标有一条安全线， 乘客必须站在安全 线以外的地方候车， 线以外的地方候车， 这是为什么呢？ 这是为什么呢？
飞机为什么 能像鸟一样 遨游天空? 遨游天空
树叶 马路 树叶
右 中 左
完成课本P 完成课本P931—4题 4
硬币跳高比赛
在离桌边2 3cm的地方 在离桌边2-3cm的地方 放一枚硬币， 放一枚硬币，在硬币前 cm左右用直尺或 ５－６cm左右用直尺或 笔做一栏杆，高度约２ 笔做一栏杆，高度约２ cm， cm，在硬币上方沿着与 桌面平行的方向用力吹 一口气。 一口气。硬币就可能跳 过栏杆，比一比， 过栏杆，比一比，谁的 硬币是跳高冠军！ 硬币是跳高冠军！
今天的收获
1、流体：液体和气体的统称 、 液体和气体的统称 2、流体压强与流速的关系：流 流体压强与流速的关系 流
体在流速大的地方压强小， 体在流速大的地方压强小，在流速小 的地方压强大
3、飞机升力的产生：机翼上下 、 机翼上下
方所受的压力差形成向上的升力
我们经常会看到这种现象：汽车在马路上快速驶 我们经常会看到这种现象： 过以后，马路两边的树叶会随风飘动， 过以后，马路两边的树叶会随风飘动，马路两边 的树叶会沿哪一个方向飘动？请猜想并说明理由。 的树叶会沿哪一个方向飘动？请猜想并说明理由。 C B A 向前行驶 的汽车 A B C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
做一做、看一看、想一想
分析论证
用双手将一张纸条靠在嘴唇下，另 一端自然下垂，沿纸的上方水平吹 气，手中的纸条会怎样？
现象：纸条会向上飘起来 原因：吹气时，纸条上方 空气的流速大，压强小， 下方的空气流速小，压强 大，压强差把纸条“举起”
分析论证
在气体中， 在气体中， 流速越小的地方，压强越大； 流速越小的地方，压强越大； 流速越大的地方，压强越小。 流速越大的地方，压强越小。
几十吨重的飞机为什么能腾空而起？
机翼的形状是上凸下平的
飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离． 飞机起飞之前，先得在跑道上跑一段距离．飞机向前 空气就相对地向後移动， 跑，空气就相对地向後移动，空气的压强作用在机翼上使 机翼获得巨大的升力． 机翼获得巨大的升力．机翼的形状起了很重要的作用
机翼模型实验