人教版8下物理9.5 流体压强与流速的关系（导学案）【教师版】.docx

9.5流体压强与流速的关系（导学案）

【学习目标】

1.通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。

2.能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因。

3.能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。

【学习重点】流体压强与流速的关系。

【学习难点】利用流体压强与流速的关系解释相关现象。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1．物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。

2．在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。

3.机翼的形状基本是上凸下平，飞机起飞时，上方空气流速加大，压强减小，机翼上方与下方存在压强差，因而有压力差，这就形成向上的升力。

【合作探究】

探究一、流体压强与流速的关系

1.流体压强与流速的关系

（1）流体：液体和气体都具有流动性，统称为流体。如空气、水等，流体流动时产生的压强称作流体压强。

（2）实验探究：流体压强与流速的关系

【提出问题】流体产生的压强与流速有什么关系？

【猜想与假设】流体流动速度越快，产生的压强越大；流体流动速度越快，产生的压强越小；流体的压强与流动速度无关。

①探究一：分不开的纸。如图所示，手握两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气。

【实验现象】发现两张纸不但不分开，反而会靠拢。

【实验分析】吹气时，两张纸条内侧空气流动快，压强变小，而纸条外侧空气的流速基本不变，大气压强相对较大，存在压强差，因而有压力差，是这个压力差把两纸条压到了一起。

【实验结论】在气体中，流速越大的位置，压强越小。

②探究二：口吹硬币跳跃木块。如图所示，在离桌边20~30cm的地方放一枚铝制硬币，在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，观察现象。

【实验现象】硬币会跳过木块。

【现象分析】实验中的硬币，上面只有空气与它接触。吹气时硬币向上“跳”，说明它下面空气向上的压力较大。硬币上下两面的面积相同，因此一定是下面空气向上的压强比较大。由于吹气，硬币上面的流速变大，压强变小；硬币下方空气流速小，压强大。

【实验结论】在气体中，流速越大的位置，压强越小。

③探究三：吹不开的乒乓球。如图所示，在盛水的浅容器中放入两个乒乓球，使两球间隔一定的距离且静止。现用一细纸管向两乒乓球中间吹气，观察现象。

【实验现象】两乒乓球会靠拢。

【实验分析】两个乒乓球向中间靠拢，说明两球内侧受到液体的压强变小，吹气前后两球外侧受到液体压强不变，球内外存在压强差，因而存在压力差，两球在压力差作用下向中间靠拢。

【实验结论】在液体中，流速越大的位置，压强越小。

④探究四：玻璃管中水柱的高度为何不同？

如图所示是一粗细不同的玻璃管，在粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管与其连通；让水流过玻璃管，观察现象。

【实验现象】三个竖直玻璃管中的水柱高度不相同。与粗管处连接的管子，水柱高，与细管处连接的管子，水柱低。

【实验分析】水平管的粗细不同，水流动时，流量是相同的，故三段水平管中水的流速是不同的（均选填“相同”或“不相同”）；粗管中的水，流速小，细管中的水，流速大。水流动时，小竖管中水柱的高度不相同，根据液体的压强公式p=ρgh可知，各段水平管中水的压强不相同，粗管中水的压强大，细管中水的压强小。

【实验结论】在液体中，流速大的位置，压强小；流速小的位置，压强大。

（3）探究归纳：流体压强与流速的关系

在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。

该结论也称“伯努利原理”。是由瑞士物理学家、数学家、医学家丹尼尔?伯努利在1738年提出的。伯努利家族，一个家族3代人中产生了8位科学家，后裔有不少于120位被人们系统地追溯过，他们在数学、科学、技术、工程乃至法律、管理、文学、艺术等方面声名显赫。

2.用“流体压强与流速的关系”解释现象

（1）火车站台上的安全线

【想一想】为什么火车站和地铁站的站台上要画一条安全线？

【分析】当火车或地铁进站时，会带动人和车之间的空气的流速加快，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。

（2）喷雾器的工作原理

【分析】喷雾器的小孔处比较细，当有气体流出时，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，被喷成雾状。

（3）草原犬鼠的洞穴

【想一想】犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的土堆。这是为什么呢？

【分析】两个洞口的形状不同，决定了洞穴中空气流动的方向。吹过平坦表面的风速小，压强大；吹过隆起表面的风速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风（均选