物理下册《流体压强与流速的关系》课件 新人教版

流体压强与流速的关系流体压强的概念和测量潜水员高压锅潜水员在水中下潜越深，受到的压强越大高压锅利用高压蒸汽，加速食物烹饪流体压强的定义

1.1流体对物体表面产生的压力作用力的大小与受力面积成反比流体内部的分子相互碰撞，产生压力压强的测量单位

1.2帕斯卡千帕斯卡Pa kPa国际单位制中压强的单位，常用单位，千帕斯卡等于11帕斯卡等于牛顿的力作用在帕斯卡111000平方米的面积上巴bar常用单位，巴等于千帕斯卡，约等于个大气压11001压强的读数

1.3压强计的类型读数常见的压强计有液柱压强计和压强传感器液柱压强计通过液柱的高度来测量压强，压强传感器则将压强信号转换为电信号流体压强对容器壁的作用垂直方向水平方向12流体压强对容器壁产生垂直流体压强同样会对容器壁产方向的作用力，压强越大，生水平方向的作用力，这个作用力越大力也与压强成正比压强对容器壁的垂直向作用

2.1垂直压力深度影响水箱底部承受的压力方向垂直于容器壁压力大小与水深成正比，越深的地方压力越大压强对容器壁的水平向作用

2.2水平向力的来源水平向力的作用由于液体分子运动，液体对容器壁产生水平方向的压力，这种水平向的压力会对容器壁产生向外的推力，这会导致容器变形压力会随着液体深度的增加而增加或破裂，尤其是在容器较大或液体深度较深的情况下流体压强与流速的关系

3.流速快，压强小流速慢，压强高当流体流过一个狭窄的区域时，流当流体流过一个宽阔的区域时，流速会加快，而压强会减小速会减慢，而压强会增大伯努利方程的推导

3.1能量守恒1伯努利方程的推导基于能量守恒定律，将流体在流动过程中的能量进行分析动能2流体具有动能，与流体的速度平方成正比势能3流体具有势能，与流体的高度和重力加速度成正比压强能4流体具有压强能，与流体的压强和体积成正比伯努利效应和应用

3.2飞机升力喷雾器机翼上表面流速快，压强低，下表喷雾器利用高速气流通过喷嘴，降面流速慢，压强高，形成升力低气压，将液体吸入喷出文丘里管文丘里管利用流速变化测量流速，或利用压强差进行抽气或混合流速的测量皮托管流速计皮托管测量流速，利用了流体流速计通过测量流体对叶轮的压强与流速的关系，测量流体作用力，从而计算出流体流速对皮托管开口处的压强变化，这种方法适用于各种流体，可以计算出流体的速度如水、气体和油皮托管的原理

4.1流体速度的测量静压孔和动压孔12皮托管是一种用于测量流体皮托管由两个孔组成静压:速度的仪器孔测量周围流体的静压，而动压孔测量流体的动压伯努利原理3通过测量静压和动压之差，皮托管利用伯努利原理计算流体速度流速计的工作原理

4.2转子式涡轮式12转子式流速计利用流体推动涡轮式流速计使用流体流过转子的旋转速度来测量流速涡轮叶片，叶片旋转的速度旋转速度越高，流速越快与流速成正比超声波式3超声波式流速计利用超声波在流体中传播的时间差来测量流速流速越快，超声波传播的时间越短实验演示验证流速与压强关系实验材料通过实验观察流体在不同管径下的水槽、玻璃管、水、压力计、秒表流速变化，并测量相应位置的压强、刻度尺，验证流速与压强的关系不同管径下的流速变化通过实验观察不同管径的管子中水的流动速度，可以发现当水流过管径较小的区域时，流速会加快例如，当水流过细水管时，流速明显快于水流过粗水管时这可以用流体连续性原理解释在流体稳定流动的情况下，单位时间内流过管道截面的流体质量不变，因此当管道截面面积减小时，流速就会增加压强与流速的关系

5.2通过实验和理论推导，我们已经了解了流体压强与流速之间的关系流体速度越大，压强越小；流体速度越小，压强越大这一规律在很多实际应用中都有体现应用我们日常生活中处处存在着流体压强与流速的关系了解这些原理可以帮助我们更好地理解和解决日常生活中的各种问题，也可以更好地应用这些知识来解决实际问题渗滤原理

6.1土壤渗透人工过滤水通过土壤孔隙下渗，被土壤颗粒过滤，去除杂质利用各种过滤材料和技术，模拟土壤渗透，去除水中的悬浮物和有害物质喷泉原理

6.2喷泉原理喷口喷泉利用了流体压强与流速的关系喷泉底部的水池中，水由当水流过喷口时，由于喷口面积较小，流速增大，压强减小，于重力的作用，产生一定的压强低于大气压强这时，大气压强将水向上推，形成喷泉飞机升力

6.3飞机机翼的特殊形状，使机翼上方根据伯努利原理，机翼上方的气压的空气流速大于下方小于下方，从而产生向上的升力课堂练习计算流速和压强流体流动中的问题分析利用伯努利方程计算不同位置的流分析生活中常见的流体流动现象，速和压强例如喷泉、飞机升力等计算流速和压强

7.1伯努利方程1利用伯努利方程已知条件2流体密度流速和压强3计算流速和压强流体流动中的问题分析湍流1流体流动的不规则运动，例如河流中的漩涡阻力2流体流动时遇到的阻力，例如管道中的摩擦力压强变化3流体流动过程中压强变化，例如飞机机翼的升力拓展思考在本节课的学习中，我们对流体压强和流速的关系有了更深入的了解以下是一些可以进一步思考的问题超音速飞行爆破

1.

2.12当飞机的速度超过音速时，爆破时产生的冲击波是如何会发生什么现象？形成的？流体动力学

3.3流体动力学在工程上的应用有哪些？超音速飞行和爆破的原理音障突破音障当飞机的速度接近音速时，会当飞机的速度超过音速时，就产生强大的激波，形成音障，会突破音障，产生巨大的轰鸣阻碍飞机加速声，也就是我们常说的音爆“”爆破原理爆破利用炸药爆炸产生的冲击波和能量，对岩石等进行破坏，广泛应用于工程建设和矿山开采流体动力学在工程上的应用风力发电船舶设计水利工程风力涡轮机利用风能来发电，风能是通流体动力学是船舶设计的重要基础，用流体动力学在水利工程中被用于设计水过流体动力学的原理转化成电能的于优化船体形状和推进系统坝、水库和水力发电站等小结这节课我们学习了流体压强与流速的关系，了解了伯努利方程的推导和应用，以及流速的测量方法流体压强和流速的关系

9.1流速越大，压强越小流速越小，压强越大12这是流体动力学中重要的规例如，飞机机翼的形状设计律，在许多现象中都有体现利用了这个原理产生升力压强与流速的相互影响3理解这个关系可以帮助我们解释许多自然现象和工程应用本节重点与难点

9.2重点难点流体压强与流速的关系伯努利方程的推导理解伯努利定理及其应用流速和压强关系的实验验证。