9.5 流体压强与流速的关系 习题课讲义-2024-2025学年人教版物理八年级下册
第九章 压强
第5节 流体压强与流速的关系
1.流体的压强与流速的关系
【解题依据】流体的压强与流速的关系:
①在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。②气体和液体统称液体。
题目一 学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案。如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
【解题思路】本题主要考查流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。
解析:要想让风经过过道,过道上下两端的气压应该不同,所以过道上下两端的通风道中的空气流动速度不同。
如图A,过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,压强一样,过道里的空气不会流动,不合理;
如图B,过道左右两端都有凸起部分,但通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,道理同A相同,所以也不合理;如图C,过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,因此,空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量,既有效又节能,此方案合理;如图D,过道中有电动机,电动机工作时过道中空气流动速度加快,气压减小,空气会从过道口流进来而通风,但需要消耗电,故此方案虽有效但不节能,不合理。
答案:C
点评:本题的解题关键是了解气体压强与流速的关系及各方案的形状、特点,同时要注意“既有效又节能”的条件。
练习题1 暑假即将来临,溺水事件时有发生,同学们要树立安全意识。在河里游泳时最怕遇到漩涡,当人进入漩涡边沿后,往往不由自主地被吸入漩涡中心造成事故。这是因为相对于漩涡边沿,漩涡中心流速 ,压强较 ,从而形成指向漩涡中心的压力差,把人“吸”进去。
练习题2 请你想象一下,假如“流体中,流速越大的位置压强越大”,则可能会出现( )
A.两船并行,造成相吸相撞 B.室外有风时,窗帘飘到窗外
C.台风刮过,压塌屋顶 D.汽车驶过,路边的树叶被卷入车底
练习题3 如图所示,草原犬鼠的洞穴有两个洞口,A口在平地上,B口在凸起的小土包上。当微风从左向右掠过地面的时候,就会有气流在洞穴内流动,让闷热的洞穴变成凉爽的“空调房”。洞穴内能形成气流,是因为B口上方比A口上方( )
A.风速大,气压大 B.风速大,气压小
C.风速小,气压大 D.风速小,气压小
2.飞机的升力
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【解题依据】飞机升力产生的原因:
①结构:机翼横截面的大致形状,其上表面弯曲,下表面比较平。
②升力:就是向上的力,在机翼的上下表面产生了压强差。
③原因:飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。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,机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
题目二 某同学为了探究飞机的升力,制作了一个机翼模型,并把它固定在一根铁丝上,在铁丝的上下各挂个弹簧测力计(开始时A、B示数均不为零),如图所示,他再接通电风扇对着机翼吹风。下面是该同学在不考虑模型在水平方向的移动时对实验的结果做出的猜想,你认为的正确是( )
A.弹簧测力计A的示数增大,B的示数减小
B.弹簧测力计A的示数减小,B的示数增大
C.两个弹簧测力计的示数都增大
D.两个弹簧测力计的示数都减小
【解题思路】根据流体压强与流速的关系,流速越大的地方,压强越小。
解析:如图所示,在接通电风扇之前,A、B两个弹簧测力计均有示数,说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后,空气分别从机翼模型的上、下表面流过,由于上表面呈弧度,气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方,压强越小,所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力,结果弹簧测力计A示数会减小,弹簧测力计B示数会增大。
答案:B
点评:该题通过飞机模型考查了流体压强与流速的关系。
练习题4 飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,当气流迎面流过机翼时,气流对机翼上下表面产生向上的压力差,从而产生升力能使图中的飞机前进时产生升力的秘密在于机翼,则机翼的横截剖面图应该是( )
练习题5 我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600在空中水平飞行时( )
A.机翼下方空气流速大,压强小 B.机翼下方空气流速大,压强大
C.机翼上方空气流速大,压强小 D.机翼上方空气流速大,压强大
练习题6 学习了“流体压强”的知识后,小明在家里做了如下的实验:
在图如所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化?为什么?
【巩固练习】
1.在气体和液体中,流速越大的位置压强越______,流速越小的地方压强与越 ______.
2.在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危
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