课时8.5 流体压强与流速的关系-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 北师大版2024）

8.5 流体压强与流速的关系 01 学习目标 课程标准 物理素养 1. 了解流体压强与流速的关系，知道在气体和液体中，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。 2. 能运用流体压强与流速的关系解释升力的获得，了解飞机在空中飞行的原因。 3. 能用该关系解释生活中的一些有关现象。 物理观念：认识到流体是一种物质，包括液体和气体，它们具有质量、体积等基本属性，且遵循一定的物理规律。 科学思维：根据实验现象和已有的物理知识进行推理，具备从具体现象中抽象出一般规律的推理能力，从而深入理解流体压强与流速关系的本质。 科学探究：对收集到的证据进行分析和解释，得出流体压强与流速的关系，并与他人进行交流和讨论， 科学态度与责任：了解流体压强与流速的关系在生活和生产中的广泛应用，认识到物理知识对社会发展的重要作用。 02 思维导图 03 知识梳理 1. 流体的认识。 定义：没有固定的形状，具有流动性的物质，一般指液体和气体。 流体的性质： 传递压强—帕斯卡原理：密闭流体中，压强向各方向均匀传递（如液压机）。 产生浮力—阿基米德原理：流体对浸入其中的物体有竖直向上的浮力。 1、 流体压强及其变化规律。 流体静止时内部压强的特点：液体和气体因为受到重力作用，对于浸在其中的物体会产生压强，同时因为具有流动性的原因，流体压强向四面八方各处都有。 流体运动时内部压强的特点—伯努利原理：在气体或液体（流体）中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。 2、 流体压强规律的应用。 1 飞机升力的产生：机翼上表面凸起，空气流速快压强小；下表面平坦，空气流速慢压强大。机翼下方气流压强比上方气流压强大，向上的压力大于向下的压力，这两个力的合力就是作用在机翼上向上的力，称作升力或举力。 2 火车站台安全线：列车高速驶过时，人与车之间空气流速快气压降低，站台内外的压力差将人推向列车，需保持安全距离。 3 喷雾器/香水瓶：吹气时，竖管口空气流速快，气压降低，瓶内液体被气压压出，随气流喷成雾状。 4 足球“香蕉球”/弧形球：踢球时使球旋转，球两侧空气流速不同，流速快的一侧压强小，使球沿弧线飞行。 5 窗外飘动的窗帘：窗外风大时，空气流速快造成窗外气压小于室内，窗帘被“吸”向窗外。 （注意：压强和压力的区分，通过压强推导压力时需注意受力面积） 3、 流体压强相关的实验问题。 1 吹纸实验：两张纸平行悬挂，向中间吹气中间气体流速大，压强小，两张纸内外的压力差使纸张靠拢。 2 吸管喷水：向两吸管中间吹气，吸管口气体流速大，气压降低，使水被“吸”出。实质是内部压强大，将水挤出。 3 乒乓球悬空：用电吹风向上吹气，中心气流流速快，压强小，周围气流流速慢，压强大托住球，使球悬浮。 04 题型精讲 【题型一】流体压强与流速的关系及现象解释。 【典型例题1】在病人转移急救时，救护车行驶中车身表面空气流动快，压强 （选填“大”或“小”），车内空气会向外排出。因此在运送患有传染病的患者时，为了防止病毒的传播，医院通常会选用如图所示的负压救护车，它利用技术手段使车内气压 （选填“高于”“低于”或“等于”）外界大气压，保证空气只能由车外流向车内，从而避免更多人群的感染，做到“安全隔离”。 【答案】 小 低于 【详解】[1][2]流体中流速越大的位置压强越小。救护车行驶中车身表面空气流动快，压强小；负压救护车使车内气压低于外界大气压，这样空气在大气压的作用下只能由车外流向车内，避免了车内的污染空气向车外排出，最后将被污染的空气经过过滤装置处理后再排出，做到安全隔离。 【典型例题2】下列实验中不能揭示流体压强与流速关系的是（　　） A．向两张纸中间吹气，纸片相互靠拢 B．吹气时，纸条向上飘 C．用吸管从瓶中吸饮料 D．快速向下吹气，乒乓球不会掉下来 【答案】C 【详解】A．向纸中间吹气两纸片靠拢是因为，中间气体流速大，压强小，两侧气体流速小，压强大，使纸片向中间靠拢，故A不符合题意； B．将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为纸条上方的空气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小，压强大，纸条受到一个竖直向上的压力差，所以纸条就飘起来，故B不符合题意； C．用吸管吸饮料是利用了大气压的作用，不能揭示流体压强与流速的关系，故C符合题意； D．用漏斗向下吹气，使乒乓球上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，使乒乓球不会下落，故D不符合题意。 故选C。 【对点训练1】非洲草原犬鼠是一种哺乳动物，有很强的环境适应能力。如图所示是其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土堆。这种离地面很深、洞口形状各异、看似简单的洞穴却有很强的空气流动能力，成为一个天然的“空调器”。请结合所学知识，回答下列问题。 (1)如图所示，洞穴中空气流动的方向是 （选填“从A洞口流入”或“从B洞口流入”）； (2)当洞穴周围处于 状态时，此“空调器”会失去效果； (3)下列行为或做法与犬鼠洞穴“空调器”运用的科学原理相同的有___________（填字母序号）。 A．并列行驶的军舰“不能靠得太近” B．列车进站时，旅客必须站在安全线外 C．盒装牛奶喝完后，再用力吸一下，纸盒变扁了 【答案】(1)从B洞口流入 (2)无风 (3)AB 【详解】（1）由图可知，A洞口凸，B洞口平，有风经过时，相同时间内，经过B时速度小、压强大，经过A时速度大、压强小，洞中出现压强差，使空气顺利进入洞穴。故风是从B洞口流入。 （2）当洞穴周围处于无风状态时，此时两洞口流体流速差值不明显，洞内两侧压强相等，此“空调器”会失去效果。 （3）“犬鼠洞穴空调器”运用的科学原理是流体压强与流速的关系，分析可知，并列行驶的军舰不能靠得太近”、列车进站时，旅客必须站在安全线外，运用的科学原理都是流体压强与流速的关系；盒装牛奶喝完后，再用力吸一下，纸盒变扁了，运用的是大气压，故选AB。 【对点训练2】如图所示，遮阳伞虽能遮挡阳光，但会影响骑行视线，存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时，遮阳伞上边空气流速 ，压强 ，伞面被向上吸，车身不稳定，容易引发事故。 【答案】 大 小 【详解】[1][2]遮阳伞的上表面是弧形的，下表面是平直的，当电动车快速行驶时，在相同的时间内，空气经过上表面的路程长，流速大，压强小；经过下表面的路程短，空气流速小，压强大，从而形成了向上的“吸”力，车身不稳定，更容易发生交通事故。 【题型二】探究流体压强与流速的关系。 【典型例题3】如图1甲，小红撑着伞在雨中行走，一阵大风吹来，伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关，于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。 小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上，用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇，调整气流速度，读出测力计的示数，记入表中： 风速 无风 低速 高速 托盘测力计示数/N 18 16 10 (1)分析表中数据可得到的结论为：空气流速越快，模型受到的升力越 （选填“大”或“小”）； (2)夏天，若在电动车上加装遮阳伞（如图1丙），则电动车快速行驶时，会有很大的安全隐患，请说明理由： ； (3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题，技术员设计了如图2 所示的几种方案，弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案 ；因为 ； (4)流体的流速变化引起压强变化，既给我们带来便利，也可能造成危害，如火车急速行驶过站时，容易将人吸入，所以我们可以防止这一事故发生，可做的措施有： ； (5)根据上述研究，下列生活实例中，能利用上述的规律解释的是 。 A．飞艇可以停在空中一定高度处 B．将氢气球放手后，它会飘向空中 C．两艘船并列高速行驶时，易发生碰撞 【答案】(1)大 (2)见解析 (3) 二 见解析 (4)火车站站台设置安全线 (5)C 【详解】（1）分析表中数据，空气流速越快，托盘测力计示数越小，说明模型受到的升力越大。 （2）电动车快速行驶时，伞面上方空气流速大，压强小，下方空气流速慢，压强大，会受到较大的升力，导致车辆对地面压力减小，车轮对地面间的摩擦力减小，带来极大的安全隐患。 （3）[1][2]为解决工字型过道通风问题，让空气流动起来，就要使得两侧通道空气流速不同从而使得两侧过道压强不同，利用压强差促使空气流动产生通风效果，根据流体压强实验结论，我们需要在两通道其中加一个凸起墙面，就可以保证两侧有压强差，则其中最有效的是方案二。 （4）如火车急速行驶过站时，火车附近空气流速大，压强小，容易将人吸入，为了防止这一事故发生，可以在火车站站台设置安全线。 （5）A．飞艇可以停在空中一定高度处是因为浮力等于重力，故A不符合题意； B．将氢气球放手后，它会飘向空中是因为浮力大于重力，故B不符合题意； C．两艘船并列高速行驶时，易发生碰撞，是因为两艘船之间水和空气的流速大，压强小，故C符合题意。 故选C。 【典型例题4】如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。 (1)如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度，U形管中 （填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为 Pa（g=10N/kg）。 (2)图乙是喷雾器的示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外液面 ，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。 【答案】(1) 小于 a 400 (2) 相平 小于 【详解】（1）[1][2]如果在右端c处往装置里急吹气，由于b处比a处粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，流速大的位置压强小，则b管与a管的水面上方形成气压差，所以U形管中a管水面升高。 [3]如果升高端的液面比原来升高了2cm，则下降端比原来下降2cm，此时U形管两端的高度差为4cm， 则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为 （2）[1]当喷雾器未工作时，细管A与烧杯构成连通器，连通器里的液体不流动时液面是相平的。 [2]当空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，气压突然减小，则细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压，所以液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。 【对点训练3】物理课上，王老师利用气体压强传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”演示实验，实验装置如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尼部相连。当用吹风机抽气时，在同一段时间内，通过每节塑料管的气体总量相同。        （1）将三个气体压强传感器的探头分别插入三节塑料管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕显示出如图乙所示的图像。已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节塑料管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强 （选填“大”或“小”）。图线③反映的是装置中 （选填“A”、“B”或“C”）塑料管中气体压强随时间变化的情况； （2）飞机机翼上表面弯曲，下表面较平直，当飞机前进时，机翼上、下方气体的流速不同，机翼上、下表面就存在着 ，产生向上的 力，所以能够飞起来； （3）一阵风沿走廊吹过，我们会看到教室的窗帘向 （选填“室内”或“室外”）飘。 【答案】 小 C 压强差 升 室外 【详解】（1）[1][2]流体的流速越大压强越小，如①②③图像，③的压强最大，③的流速越小，所以图像③反映塑料管C。 （2）[3][4]飞机机翼上表面弯曲，下表面较平直，当飞机前进时，相同时间内，空气经过机翼上面的速度大，下面速度小，所以机翼上表面压强小，下表面压强大，机翼上下表面出现压强差，产生升力，飞机上升。 （3）[5]室外一阵风沿走廊吹过，室外空气流速大，压强小，室内压强不变，室内压强大于室外压强，所以窗帘向室外飘去。 【对点训练4】探究“硬币起飞”的条件。 （一）查寻规律：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为式中C是常量，表示空气密度。根据上述关系式可知 （1）空气流速越大，压强 ；空气流速越小，压强 。 （2）常量C表示空气流速为0时的 。 （二）设计实验：本研究需要测量硬币的质量m（或重力G）和硬币上（或下）表面面积S。 （三）探究条件：如图所示，在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。 （3）根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强 。（用上述物理量的符号表示，下同） （4）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差 。 【答案】 小 大 压强 C G或者 【详解】（1）[1][2]在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 （2）[3]当空气流速为0时，计算出p=C，所以常量C表示空气流速为0时的压强。 （3）[4]在吹硬币时，硬币下方的空气流速为0，代入公式 得 0.5×0+p下=C 即：硬币下方空气压强p下=C。 （4）[5]吹硬币时，硬币受到三个力的共同作用：硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、硬币的自重G；那么刚好被吹起时 F下=F上+G 即：硬币上、下表面的压力差ΔF=G，或，硬币上方的受到的压力 硬币下方受到的压力 F下=p下S=CS 那么硬币上下的压力差为 【题型三】飞机的升力及其应用。 【典型例题5】飞机的机翼横截面的大致形状为上表面弯曲，下表面比较平。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 ，对机翼上表面的压强较 ；下方气流的速度较 ，对机翼下表面的压强较 。这样，机翼的上、下表面就存在着 ，因而有 ，这就是产生升力的原因。 【答案】 大 小 小 大 压强差 压力差 【详解】[1][2][3][4][5][6]飞机在飞行时，迎面而来的空气被分成两部分。在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长，因而速度较大，它对机翼的压强较小，机翼下方气流通过的路程较短，因而速度小它对机翼的压强较大，这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差，因而有一个竖直向上的压力差，这就是产生升力的原因。 【典型例题6】关于下面四幅图的说法正确的是（　　） ①如甲图，A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越大 ②如乙图，在托里拆利实验中将竖直玻璃管适度倾斜，水银柱的长度不变 ③如丙图，把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱上升 ④如丁图，飞机机翼设计成流线型，是利用流体压强与流速的关系获得升力来升空 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③④正确 D．只有②③正确 【答案】B 【详解】①如甲图，A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小，管下方气压大于上方气压，在下方气压的作用下，水被压到上方，故①错误； ②竖直玻璃管内液柱高度与大气压大小有关，大气压大小不变，液柱高度不变，所以在托里拆利实验中将竖直玻璃管适度倾斜，水银柱的长度变长，但高度不变，故②错误； ③如丙图，把水气压计从山下移到山顶，外界大气压减小，瓶内的水被压入管内，所以细管内的水柱上升，故③正确； ④如丁图，飞机机翼设计成流线型，上方空气流速大压强小，飞机受到一个向上的升力，所以是利用流体压强与流速的关系获得升力来升空，故④正确。 故选B。 【对点训练5】飞机在设计、制造的过程中，要进行风洞实验，用来搜集分析有关数据。某科技馆有一个风洞实验室，飞机机翼模型固定在托盘测力计上，如图所示。无风时，托盘测力计示数为15 N，当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数会 （选填“大于”、“等于”或“小于”）15 N。出现这种现象的原因是流体中流速越大的地方，压强越 。 【答案】 小于 小 【详解】[1]无风时，托盘测力计示数为15N，说明飞机受到的重力为15N。对飞机吹风时，飞机受到了一个向上的升力，升力的大小为 所以，托盘测力计的示数变小。 [2]对飞机吹风时托盘测力计的示数变小，原因是空气在流速大的地方压强小、空气在流速小的地方压强大，飞机受到了一个向上的升力。 【对点训练6】关于下列说法错误的是（　　） A．飞机的机翼设计成上凸下平的目的，使机翼上方空气流速大，压强小，形成向上的升力 B．马德堡半球实验证实了大气压强的存在 C．托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的值 D．如果作用在物体上的两个力，三要素都相同，这两个力一定是平衡力 【答案】D 【详解】A．由于机翼上表面弯曲，所以空气通过机翼上表面的流速大，压强小，机翼下方的空气流速小，压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，形成向上的升力，故A正确，不符合题意； B．马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在，故B正确，不符合题意； C．托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的值，约为760mm高水银柱的压强，故C正确，不符合题意； D．一对平衡力要求方向相反，如果作用在物体上的两个力的三要素都相同，这两个力一定为非平衡力，故D错误，符合题意。 故选D。 05 强化训练 【基础强化】 1．王伟老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验，通过动手动脑，学习物理知识，揭示物理规律。如图所示的实验不是揭示流体压强与流速关系的是（    ） A．口吹硬币跳跃木块 B．吹气时纸条向上飘 C．用吸管从瓶中吸饮料 D．吹气时乒乓球不下落 【答案】C 【详解】A．在硬币上方用力吹一口气，使硬币上方的空气流速大，压强变小，硬币下方的空气流速小，压强大，硬币上下的面积是相同的，硬币受到一个竖直向上的压力差，所以硬币就被托起来了，故A不符合题意； B．将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为纸条上方的空气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小，压强大，纸条受到一个竖直向上的压力差，所以纸条就飘起来，故B不符合题意； C．用吸管吸饮料是利用了大气压的作用，不能揭示流体压强与流速的关系，故C符合题意； D．将一个乒乓球对着漏斗的细管处，对准漏斗细管口用力向下吹气，因为乒乓球上方的空气流速大，压强小，乒乓球下方的空气流速小，压强大，乒乓球受到一个竖直向上的压力差，所以乒乓球紧贴在漏斗上，故D不符合题意。 故选C。 2．无风的天气，汽车在马路上快速驶过，马路两边原来静止的树叶会随车飘动。如图所示，汽车快速向左行驶的过程中，马路两边的树叶会（　　） A．向A方向飘动 B．向B方向飘动 C．向C方向飘动 D．条件不足，无法判断 【答案】A 【详解】汽车在马路上快速驶过，由于流速越大，压强越小，则马路两边与汽车两侧之间的压强小，所以树叶向A方向飘动，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．近年来我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就，实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的情景，如图所示。对下列科技成就所涉及的物理知识分析不正确的是（　　） ①图甲，将某物体从地球运送到中国“空间站”后质量会变小 ②图乙，国产C919大型客机起飞爬升过程中，机翼上方空气流速较大，压强较大 ③图丙，“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，所受海水的压强越大 ④图丁，“雪龙”号破冰船从长江驶入大海时船身会下沉一些（船的重力不变） A．①②③④ B．①②④ C．①③④ D．②③ 【答案】B 【详解】①质量是物体的一种基本属性，它不会随物体的位置、形状、状态等因素的改变而改变。因此，将某物体从地球运送到中国“空间站”后，虽然它的位置发生了改变，但它的质量并不会变小。故①错误，符合题意； ②对于流体来说，流速越大的地方压强越小。因此，在国产C919大型客机起飞爬升过程中，机翼上方空气流速较大，压强应该较小，而不是较大。故②错误，符合题意； ③根据液体压强的公式，可以知道，在液体密度不变的情况下，深度越深，所受的压强就越大。因此，“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，所受海水的压强就越大。故③正确，不符合题意； ④“雪龙”号破冰船从长江驶入大海时，由于海水的密度大于江水的密度，根据浮力的公式​可以知道，在浮力不变的情况下，液体密度越大，排开液体的体积就越小，即船身会上浮一些，而不是下沉一些。故④错误，符合题意。 故选B。 4．下列物体中不属于连通器的是（　　） A．水壶 B．喷雾器 C．船闸 D．洗手池的排水管 【答案】B 【详解】A．水壶的壶嘴与壶身底部相通，上端开口，壶嘴和壶身在同一高度，倒满水后，液面相平，故茶壶是连通器，故A不符合题意； B．喷雾器是利用流体压强和流速关系的原理工作的，故B符合题意； C．当阀门打开时，闸室可与上游或下游组成连通器，船闸利用了连通器原理，故C不符合题意； D．洗手池的排水管利用连通器原理，当水不流动时，U形管两边的液面相平，防止下水道中的异味上传，故D不符合题意。 故选B。 5．下列现象能用流体压强与流速关系知识解释的是（　　） A．硬纸板不掉下来 B．飞艇空中漫步 C．向烧瓶浇冷水，停止沸腾的水重新沸腾 D．C919大飞机起飞 【答案】D 【详解】A．硬纸板不掉下来是因为大气对硬纸板有向上的压力，利用的是大气压的知识，而不是流体压强与流速的关系，故A不符合题意； B．飞艇空中漫步是因为飞艇受到的浮力等于自身重力，利用的是浮力的知识，并非流体压强与流速的关系，故B不符合题意； C．向烧瓶浇冷水，烧瓶内水蒸气遇冷液化导致烧瓶内液面上方的气体压强减小，由于液体的沸点与液体表面上方的气体压强有关，气压越低、沸点越低，此时水的沸点降低，停止沸腾的水重新沸腾，故C不符合题意； D．C919大飞机起飞时，机翼上方空气流速大、压强小，机翼下方空气流速小、压强大，从而产生向上的升力，能用流体压强与流速关系知识解释，故D符合题意。 故选D。 6．如图所示，是小安同学自制的实验装置，他将两个空矿泉水瓶放置在两支圆柱形木棍上，然后向矿泉水瓶中间吹气，会看到矿泉水瓶相互靠近，这是由于两瓶间空气流速 ，压强 而造成的。（均选填“大”或“小”） 【答案】 大 小 【详解】[1][2]没有吹气时，两矿泉水瓶中间和外侧的压强相等，当向矿泉水瓶中间吹气时，两矿泉水瓶中间的空气流动速度增大，压强减小，两矿泉水瓶外侧的压强不变，两矿泉水瓶受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，两矿泉水瓶在压力差的作用下相互靠近。 7．如图甲所示，将空玻璃杯中放如一乒乓球，沿图示方向用力吹气，我们发现乒乓球会跳出玻璃杯，这说明流体在流速大的地方压强 ；随后将杯子内装满水，用纸板盖住水杯，倒置后水没有流出，这是由于 的作用。 【答案】 小 大气压强 【详解】[1]当从杯口吹气时，杯口的空气流动速度增大。根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小。因此，杯口处的空气压强减小，而杯底处的空气流速相对较小，压强相对较大。这样，乒乓球在压强差的作用下，受到一个向上的压力差，从而跳出玻璃杯。 [2]当杯子装满水并用纸板盖住后，倒置时，纸板受到向下的水的压力和向上的大气压力。由于大气压力足够大，能够抵消水的压力，因此纸板被紧紧压在杯口上，水不会流出。这个现象说明了大气压的存在和作用。 8．如图所示是喷雾器的原理示意图。空气从小孔喷出，小孔附近空气的流速较大，压强 （较大/较小，下同），容器内液面上方空气的压强 ，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流冲击，形成雾状。 【答案】 较小 较大 【详解】[1][2]在喷雾器的工作原理中，空气从小孔喷出时，小孔附近的空气流速会增大。根据流体压强与流速关系，流速越大的位置，其压强越小。因此，小孔附近空气的流速较大时，其压强会较小。此处压强小于容器内液面上方气体压强。水就在容器内液面上方气体的这个较大压强的作用下，沿着细管上升到上端开口处，受气流的冲击，被喷成雾状。 9．飞机的机翼横截面的大致形状为上表面弯曲，下表面比较平。飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，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 ，对机翼上表面的压强 ；下方气流的速度 ，对机翼下表面的压强 。这样，机翼的上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，产生了升力。 【答案】 较大 较小 较小 较大 【详解】[1][2][3][4]飞机的机翼横截面的大致形状为上表面弯曲，下表面比较平，飞机前进时，相同时间内，气流通过机翼上方的路程较长，故机翼上方气流的速度较大，根据流体的流速越大，压强越小可知，对机翼上表面的压强较小；同理可得，下方气流的速度较小，对机翼下表面的压强较大，于是机翼就获得了向上的升力。 【素养提升】 1．下列实例中，与大气压强有关的是（　　） A．拦河坝设计成下宽上窄形状 B．用吸盘搬运玻璃 C．飞机机翼做成上凸下平的形状 D．船闸 【答案】B 【详解】A．拦河坝设计成下宽上窄是因为液体压强与深度有关，深度越大，压强越大，与大气压强无关，故A不符合题意； B．用吸盘能搬运玻璃，是因为吸盘与玻璃间的空气压强非常小，而吸盘外侧的空气压强大于吸盘与玻璃间的压强，是利用大气压强工作的，故B符合题意； C．飞机机翼做成上凸下平的形状，空气经过机翼时，上方的空气流速大于下方的流速，而流速大的位置压强小，于是形成向上的升力，不是利用大气压强工作的，故C不符合题意； D．船闸是利用连通器的原理工作的，与大气压强无关，故D不符合题意。 故选B。 2．如图所示，下面四幅图中所涉及的物理知识描述正确的是（　　） A．甲图：通过增大受力面积来增大压强 B．乙图：利用了连通器原理 C．丙图：利用流体在流速大的地方压强大 D．丁图：可探究液体压强大小与深度的关系 【答案】D 【详解】A．人躺在吊床上，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，所以人感到舒服；故A错误； B．当瓶口在水面以下时，瓶子内的水和空气的压强之和等于外界的大气压强，水不流出；当瓶口露出水面时，空气进入瓶内，瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强，水流出，直到封住瓶口为止，利用的是大气压，不是连通器原理，故B错误； C．往吸管中吹气时，A管上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升，在气流带动下喷出，故C错误； D．液体内部向各个方向都有压强，带橡皮膜的玻璃管竖直插入水中，橡皮膜会向上凸；由于液体压强随深度的增加而增大，所以玻璃管插入水中越深，橡皮膜向上的凸起程度越大，可探究液体压强的大小与深度的关系，故D正确。 故选D。 3．某兴趣小组开展制作飞机模型大赛，他们要让飞机获得升力，机翼横截面的形状应设计成（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】飞机机翼的横截面应做成上凸下平的形状，则空气经过上表面的流速大于下表面的，而流速大的位置压强小，所以形成一个向上的升力，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．在五一文艺晚会上，同学们利用自己所学，各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球的斜上方吹气时，乒乓球将（　　） A．仍静止 B．运动到左碗 C．运动到右碗 D．无法确定 【答案】C 【详解】当用小管向乒乓球斜上方吹气时，上方气体流速大，压强小，乒乓球受到一个向上的压强差，压力差，所以会上升。当乒乓球上升后，其右侧空气流速大、压强小，左侧空气流速小、压强大，所以乒乓球会运动到右侧，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．物理是一门以实验为基础的学科，以下关于四个力学实验的说法正确的是（　　） A．甲实验中木板匀速向右运动时木块所受摩擦力方向向右，若拉F力变大，测力计示数变大 B．乙实验中若只打开A阀门，a管中的液面将低于b管中的液面；AB阀门都打开，a管中的液面将低于b管中的液面 C．丙实验中的U型管相当于连通器，实验前U型管两侧液面相平说明装置不漏气 D．丁实验中当向玻璃管中吹风时，U型管A管中的水面上升，B管中水面下降 【答案】D 【详解】A．甲实验中木板匀速向右运动时，木块保持静止，木块所受摩擦力和弹簧测力计对它的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，摩擦力方向向右，若拉F力变大，由于木块对木板的压力以及它们之间的粗糙程度不变，所以木块受到的摩擦力不变，所以弹簧测力计示数不变，故A错误； B．打开A阀门，水流入管道，a管、b管、大烧杯组成了上端开口，底部连通的容器即连通器，则当水流稳定后，a管中的液面高度等于b管中的液面高度；再打开B阀门，粗管和细管中水的流量相同，细管处水的流速大、压强小，支持的水柱低；粗管处水的流速小、压强大，支持的水柱高，所以a管液面高度大于b管液面高度，故B错误； C．丙实验中的U型管左端不开口，不是连通器，实验前U型管液面相平是正常现象，但不能说明装置不漏气，故C错误； D．A管上面的玻璃管比较细，风经过A管上方的流动速度大于B管上方的空气流动速度，A管上方的压强小于B管上方的压强，水被压向A管，所以A管水面上升，B管水面下降，故D正确。 故选D。 6．下图所示的是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个是隆起的土堆。当草原有风从左向右吹过时，下列说法正确的是（   ） A．隆起土堆的洞口气流速度大，压强小，风从右洞进 B．隆起土堆的洞口气流速度大，压强小，风从左洞进 C．平的洞口气流速度大，压强小，风从右洞进 D．平的洞口气流速度大，压强小，风从左洞进 【答案】B 【详解】等量的空气在相同的时间内通过两个出口的上表面，由于左边出口平直，右边出口向上隆起，因此空气通过左边出口上表面时流速小，压强大，通过右边出口上表面时流速大，压强小，在两个出口间形成一个向右的压强差，因此风从左洞进，右洞出，故B正确，ACD错误。 故选B。 7．在离桌边约的地方放一枚铝质硬币，在硬币前左右放置一个高度约的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越 。若将硬币从手中水平抛出，硬币由于 会继续向前飞行一段距离才会落到地面。 【答案】 小 惯性 【详解】[1]当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时，硬币上方的空气流速增大。根据流体压强与流速的关系，流速越大的位置，压强越小。因此，硬币上方的压强小于下方的压强，形成一个向上的压强差。这个压强差使得硬币受到一个向上的升力，从而跳过木块。所以，实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越小。 [2]当硬币从手中水平抛出时，由于它具有惯性，会保持原来的运动状态继续向前飞行。惯性是物体保持原来运动状态不变的性质，是物体的一种固有属性。因此，硬币会继续向前飞行一段距离才会受到重力的作用而落到地面。 8．把一只鸡蛋放在盛满水的杯子里，鸡蛋沉在杯底，再把杯子放在水龙头下方打开水龙头，让水一直在杯中满溢，这时发现鸡蛋会浮起来，原因是接近水面的地方水流速度比下面 ，压强比下面 ，鸡蛋受到向上的力，使鸡蛋浮了起来。 【答案】 大 小 【详解】[1][2]流速大的位置压强小，图示的鸡蛋在接近水面的地方，水流速度比下面的大，压强比下面的小，形成一个向上的力，使鸡蛋浮起来。 9．我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一。如图甲所示为高铁车厢内的破窗锤，金属端制成锥形是为了需要破窗时增大 ；如图乙所示站台处设有黄色警戒区域，当列车进站时，列车与警戒区域之间的空气流速变大，压强变 ，会产生一个 （选填“朝向”或“远离”）列车的压力，所以乘客在候车时不得跨过警戒区域，以免发生危险。 【答案】 压强 小 朝向 【详解】[1]金属端制成锥形是因为锥形受力面积小，在压力一定时，可以增大压强，更易将玻璃砸破。 [2][3]站台处设有黄色警戒区域是因为列车驶过时，周围的空气流速大、压强小，乘客身后一侧空气流速小，压强大，两侧存在较大的压强差，会产生一个朝向列车的压力，将乘客压向列车一侧，所以乘客在候车时不得跨过警戒区域，以免发生危险。 10．物理知识在生活中有着广泛的应用。茶壶、过路涵洞等是 原理的应用。近年来智能扫地机器人受到大家的青睐，其工作时是通过电机转动 （选填“加快”或“降低”）机器内部气流速度，使内部压强 （选填“小于”或“大于”）外界大气压强，从而将杂物“吸入”达到清扫的目的。 【答案】 连通器 加快 小于 【详解】[1]茶壶、过路涵洞满足上端开口，下端相连，属于连通器。 [2][3]高速旋转的叶轮把空气排出风机，机器人内部的空气流速加快，内部压强减小，而外部的空气流速小，压强大，所以在外界大气压的作用下，外部空气和灰尘不断地压入进风机，使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。 【能力培优】 1．如图所示是“流体压强和流速关系”的实验装置，U形管中装有水，a、b两管直径相同。下列说法错误的是（，g取10N/kg）（　　） A．该装置静置时，a、b两管液面相平，相当于连通器 B．从c口吹入空气，a管上方气流速度比b管上方慢 C．该实验的结论可以解释飞机产生升力的原因 D．从c口吹入空气，若其中一端的水面升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为400Pa 【答案】B 【详解】A．该装置静置时，由于a、b两管底部相连通，且装有同种液体（水），且液体静止不流动，因此它相当于一个连通器，根据连通器原理，同种液体在静止时，各容器中的液面应保持相平。故A正确，不符合题意； B．如果在右端c处往装置里急吹气，b处上方比a处上方粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中a管水面升高，说明a管上方气流速度比b管上方快。故B错误，符合题意； C．当飞机飞行时，机翼上方的空气流速大于下方的空气流速，根据流体压强和流速的关系，流速大的地方压强小，因此机翼上方的压强小于下方的压强，从而产生了一个向上的升力。故C正确，不符合题意； D．左右两侧液体的压强差 △h=2×2cm=4cm=0.04m 则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为 Δp=ρ水​gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa 故D正确，不符合题意。 故选B。 2．如图所示，水平放置的“H”形容器，右侧装有植物油，左侧可能装有水或酒精，中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封，活塞处于静止状态。则下列说法中（已知）（　　） ①左侧可能装有酒精 ②左侧可能装有水 ③若想让活塞向右侧移动，可以在a处水平吹气 ④若想让活塞向右侧移动，可以在b处水平吹气 A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确 【答案】A 【详解】①②开始时，活塞左右两侧受到液体的压强相同，由图可知h左>h右，根据p=ρgh得ρ左<ρ右，所以左侧装的液体可能为酒精，故①正确，②错误； ③④若想让活塞向右侧移动，则可以减小右侧上方的气体压强，可以在b处水平吹气，b处空气的流速变快，气体压强变小，因此，活塞右侧受到的压强小于左侧受到的压强，从而受到向右的力，活塞会向右移动，故④正确，③错误； 综上所述，正确的有①④，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．下列由日常生活联想到的物理知识中，正确的是（　　） A．公共汽车行驶时遇到紧急情况突然刹车，乘客向前倾，是因为乘客有惯性 B．窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为流体中流速大的位置压强大 C．放在桌面上的水杯处于静止状态，是因为水杯受到的重力和水杯对桌面的压力相互平衡 D．戴口罩时，眼镜片上经常会出现一层水雾，这是汽化现象 【答案】A 【详解】A．公共汽车遇到紧急情况突然刹车时，乘客下半身随车静止，而上半身由于惯性，仍要保持原来的运动状态，所以向前倾倒，故A正确； B．窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为窗外空气流速大，压强小，室内空气流速小，压强大，所以窗帘在室内外压强差的作用下向外飘，故B错误； C．放在桌面上的水杯处于静止状态，是因为水杯受到的重力和桌面对水杯的支持力相互平衡，故C错误； D．戴口罩时，眼镜片上出现水雾，这是口中呼出的水蒸气遇到温度低的镜片液化成的小水珠，故D错误。 故选A。 4．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　）    A．图甲：地漏利用存水杯里的水来进行防臭，是利用大气压的原理 B．图乙：盆景自动供水装置利用了连通器原理 C．图丙：将自制气压计从1楼带到17楼的过程中，吸管内水柱会下降 D．图丁：飞机机翼上凸下平，使上方气体流速较大获得压强差产生升力 【答案】D 【详解】A．地漏的存水杯属于连通器原理，是液体压强的运用，与大气压无关，故A错误； B．盆景自动供水装置中的倒扣的瓶子内部能支撑起一段水柱不落下来是利用了大气压，故B错误； C．将自制气压计从1楼带到17楼的过程中，外界海拔升高，气压降低，瓶内的气压把水压出，吸管内水柱会上升，故C错误； D．流体中流速越大的地方压强越小。飞机机翼上凸下平，上方气体流速较大，压强较小，下方流速较慢，压强较大，产生一个向上的压强差，从而产生升力，故D正确。 故选D。 5．中国航天科技事业的快速发展让我们相信，不久的将来，我国的宇航员将登上月球。就我们的书本实验中，你认为月球上不能进行是（　　） A．  利用压强计研究液体内部的压强特点 B．    利用天平、量筒测量月球岩石的密度 C．  红墨水在水中的扩散实验 D．  吹纸条，纸条上扬实验 【答案】D 【详解】A．由于月球上的物体仍然受到月球的引力作用，所以在月球上液体内部仍存在液体压强，故可以利用压强计研究液体内部的压强特点，故A不符合题意； B．月球上的岩石仍然受到月球的引力作用，所以能用天平测量岩石的质量，岩石在水中仍处于下沉状态，所以能用量筒测量岩石的体积，所以可以利用天平、量筒测量月球岩石的密度，故B不符合题意； C．由于扩散现象是分子不停地做无规则运动造成的，在月球上分子仍不停地做无规则运动，所以红墨水在水中的扩散实验能够完成，故C不符合题意； D．由于月球上没有空气，所以吹纸条时，纸条的上下方没有流体流动，不能产生压强差，所以纸条不会上扬，故D符合题意。 故选D。 6．下列有关“压力与压强”物理知识的应用，说法正确的是（　　） A．飞机的机翼能获得升力，是应用了流体中流速越大的地方压强越小的原理 B．溜冰运动员穿冰刀鞋，是应用了冰的熔点与压力有关的原理 C．压路机的碾子做的宽大，是为了增大与地面的接触面积，减小对地面的压强 D．水坝的下部造得宽一点，是为了增大与河床的接触面积，减小对河床的压强 【答案】A 【详解】A．飞机的机翼能获得向上的升力，是因为机翼上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，产生向上的压强差，这样就形成了向上的升力，故A正确； B．溜冰运动员穿冰刀鞋，是应用了冰的熔点与压强有关的原理，冰的熔点受压力影响小，受压强影响大；冰受到的压强越大，熔点越低；冰刀鞋可以增大运动员对冰面的压强，冰熔化后，可以减小冰与冰刀鞋之间的摩擦力，故B错误； C．压路机的碾子做的宽大，是为了增大碾子对地面的压力，从而增大对地面的压强，故C错误； D．液体的压强随深度的增加而增大，水坝建成上窄下宽的形状可承受更大的压强，故D错误。 故选A。 7．图1连通器中的水静止，此时a处的气压为pa0，d处水产生的压强为pd0，在管上方持续水平吹气，水面稳定后如图2，此时a、b处气压为pa、pb，c、d处水产生的压强为pc、pd，若大气压保持不变，则（　　） A．pa0<pa B．pa<pb C．pc=pd D．pd>pd0 【答案】D 【详解】AB．吹气前，该装置为连通器，连通器的水静止不流动时，水面是相平的，水面上方的压强是相同的，由图2可知，吹气时，左边空气流速慢，右边空气流速快，由流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大可知 pa0>pa，pa>pb 故AB不符合题意； CD．由图示知，吹气前d的液体深度比吹气后的d处的深度小，图2中，d处的深度比c处的大，由液体压强的规律可知，在密度相同时，液体的深度越大，压强越大，所以 pc<pd，pd>pd0 故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．研究表明，流速越大，流体的压强越 ，如图所示，若一个篮球在空气中下落的同时逆时针旋转，则篮球的下落轨迹将向 偏转。 【答案】 小 右 【详解】[1]根据流体压强与流速的关系，我们知道流速越大的地方，压强越小。这是流体力学中的一个基本原理。 [2]当篮球逆时针旋转时，其表面附近的空气也会随着篮球的旋转而运动。具体来说，篮球上方的空气会因为篮球的旋转而向右运动，导致篮球上方的空气流速增大；而篮球下方的空气则因为篮球的旋转而向左运动，但由于篮球本身在向下运动，所以下方的空气实际上会受到一个向后的阻力，使得其流速相对减小。根据流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，所以篮球上方的压强会小于下方的压强。这种压强差会产生一个向上的升力，但由于篮球本身在向下运动，所以升力并不会阻止篮球下落，而是会使篮球受到一个向右的偏转力。因此，篮球的下落轨迹将向右偏转。 9．（1）如图所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛很快熄灭并会发现盘中的水在 的作用下进入杯中。    （2）船在水中航行时，船体受到水的阻力较大，影响了航行速度。一种水翼船，船体下安装了水翼。船在高速航行时，水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力。请你判断水翼的形状应该是图中 （选填“甲”或“乙”）。      【答案】 大气压 甲 【详解】（1）[1]将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛燃烧使杯内气体减少，气压减小，小于外界大气压，盘中水会在大气压的作用下被压入杯中。 （2）[2]要想在船高速航行时，利用水翼使船体抬高从而减小水对船体的阻力，水翼的形状应该如甲所示。因为当船在水中高速航行时，水翼上表面凸起，它与船体间的水流速度大，压强小；水翼下表面的水流速度小，压强大，因此在水翼的上下表面存在向上的压力（压强）差，所以船体被抬高了。 10．生活中处处有物理，我们可以利用身边常用的物体做小实验来说明一些物理知识： （1）在空矿泉水瓶侧壁钻个小孔，往里面倒满水，将瓶盖拧紧（如图甲），发现水并不流出，这是因为受到 的作用。然后把瓶盖打开（如图乙），可以观察到水从小孔流了出来，这是因为受到 的作用； （2）如图丙所示，在玻璃杯中装满米，压紧后插入竹筷，再慢慢将竹筷向上提，杯子也会跟着竹筷一起被提起来，这是通过增大 的方法来增大摩擦力； （3）如图丁所示，在空玻璃杯子里放一乒乓球，沿图示方向用力吹气，乒乓球跳出玻璃杯，此现象可以说明 。 【答案】 大气压 液体压强 压力 流体流速越大，压强越小 【详解】（1）[1][2]在空矿泉水瓶侧壁钻个小孔，往里面倒满水，瓶盖拧紧后，瓶口密封，瓶内外隔绝，在侧壁开口处，由于外界大气压的作用，一标准大气压可支撑的水柱高10.33m，将瓶内的水压在瓶内而流不出来；当打开瓶口，瓶口上方与外界大气相通，有大气压作用在瓶内水面上；液体由于具有流动性，瓶内水对侧面产生压强，内外大气压相同，水从小孔流了出来。 （2）[3]在玻璃杯中装满米，压紧后插入竹筷，再慢慢将竹筷向上提，是通过增大压力增大摩擦力的。 （3）[4]当用力吹气时，增大乒乓球上方的空气的流动速度，压强减小，乒乓球下面的压强不变，乒乓球下面的压强大于上面的压强，乒乓球在压强（力）差的作用下会从玻璃杯中“飘”起来。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8.5 流体压强与流速的关系 01 学习目标 课程标准 物理素养 1. 了解流体压强与流速的关系，知道在气体和液体中，流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。 2. 能运用流体压强与流速的关系解释升力的获得，了解飞机在空中飞行的原因。 3. 能用该关系解释生活中的一些有关现象。 物理观念：认识到流体是一种物质，包括液体和气体，它们具有质量、体积等基本属性，且遵循一定的物理规律。 科学思维：根据实验现象和已有的物理知识进行推理，具备从具体现象中抽象出一般规律的推理能力，从而深入理解流体压强与流速关系的本质。 科学探究：对收集到的证据进行分析和解释，得出流体压强与流速的关系，并与他人进行交流和讨论， 科学态度与责任：了解流体压强与流速的关系在生活和生产中的广泛应用，认识到物理知识对社会发展的重要作用。 02 思维导图 03 知识梳理 1. 流体的认识。 定义：没有固定的形状，具有流动性的物质，一般指液体和气体。 流体的性质： 传递压强—帕斯卡原理：密闭流体中，压强向各方向均匀传递（如液压机）。 产生浮力—阿基米德原理：流体对浸入其中的物体有竖直向上的浮力。 1、 流体压强及其变化规律。 流体静止时内部压强的特点：液体和气体因为受到重力作用，对于浸在其中的物体会产生压强，同时因为具有流动性的原因，流体压强向四面八方各处都有。 流体运动时内部压强的特点—伯努利原理：在气体或液体（流体）中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。 2、 流体压强规律的应用。 1 飞机升力的产生：机翼上表面凸起，空气流速快压强小；下表面平坦，空气流速慢压强大。机翼下方气流压强比上方气流压强大，向上的压力大于向下的压力，这两个力的合力就是作用在机翼上向上的力，称作升力或举力。 2 火车站台安全线：列车高速驶过时，人与车之间空气流速快气压降低，站台内外的压力差将人推向列车，需保持安全距离。 3 喷雾器/香水瓶：吹气时，竖管口空气流速快，气压降低，瓶内液体被气压压出，随气流喷成雾状。 4 足球“香蕉球”/弧形球：踢球时使球旋转，球两侧空气流速不同，流速快的一侧压强小，使球沿弧线飞行。 5 窗外飘动的窗帘：窗外风大时，空气流速快造成窗外气压小于室内，窗帘被“吸”向窗外。 （注意：压强和压力的区分，通过压强推导压力时需注意受力面积） 3、 流体压强相关的实验问题。 1 吹纸实验：两张纸平行悬挂，向中间吹气中间气体流速大，压强小，两张纸内外的压力差使纸张靠拢。 2 吸管喷水：向两吸管中间吹气，吸管口气体流速大，气压降低，使水被“吸”出。实质是内部压强大，将水挤出。 3 乒乓球悬空：用电吹风向上吹气，中心气流流速快，压强小，周围气流流速慢，压强大托住球，使球悬浮。 04 题型精讲 【题型一】流体压强与流速的关系及现象解释。 【典型例题1】在病人转移急救时，救护车行驶中车身表面空气流动快，压强 （选填“大”或“小”），车内空气会向外排出。因此在运送患有传染病的患者时，为了防止病毒的传播，医院通常会选用如图所示的负压救护车，它利用技术手段使车内气压 （选填“高于”“低于”或“等于”）外界大气压，保证空气只能由车外流向车内，从而避免更多人群的感染，做到“安全隔离”。 【典型例题2】下列实验中不能揭示流体压强与流速关系的是（　　） A．向两张纸中间吹气，纸片相互靠拢 B．吹气时，纸条向上飘 C．用吸管从瓶中吸饮料 D．快速向下吹气，乒乓球不会掉下来 【对点训练1】非洲草原犬鼠是一种哺乳动物，有很强的环境适应能力。如图所示是其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土堆。这种离地面很深、洞口形状各异、看似简单的洞穴却有很强的空气流动能力，成为一个天然的“空调器”。请结合所学知识，回答下列问题。 (1)如图所示，洞穴中空气流动的方向是 （选填“从A洞口流入”或“从B洞口流入”）； (2)当洞穴周围处于 状态时，此“空调器”会失去效果； (3)下列行为或做法与犬鼠洞穴“空调器”运用的科学原理相同的有___________（填字母序号）。 A．并列行驶的军舰“不能靠得太近” B．列车进站时，旅客必须站在安全线外 C．盒装牛奶喝完后，再用力吸一下，纸盒变扁了 【对点训练2】如图所示，遮阳伞虽能遮挡阳光，但会影响骑行视线，存在很大的安全隐患。当电动车快速行驶时，遮阳伞上边空气流速 ，压强 ，伞面被向上吸，车身不稳定，容易引发事故。 【题型二】探究流体压强与流速的关系。 【典型例题3】如图1甲，小红撑着伞在雨中行走，一阵大风吹来，伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力大小可能与空气的流速有关，于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。 小红制作一个上凸下平的模型固定在托盘测力计上，用电风扇在模型正前方吹风模拟气流。打开电风扇，调整气流速度，读出测力计的示数，记入表中： 风速 无风 低速 高速 托盘测力计示数/N 18 16 10 (1)分析表中数据可得到的结论为：空气流速越快，模型受到的升力越 （选填“大”或“小”）； (2)夏天，若在电动车上加装遮阳伞（如图1丙），则电动车快速行驶时，会有很大的安全隐患，请说明理由： ； (3)为解决某地下商城“工”字形通道的通风问题，技术员设计了如图2 所示的几种方案，弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案 ；因为 ； (4)流体的流速变化引起压强变化，既给我们带来便利，也可能造成危害，如火车急速行驶过站时，容易将人吸入，所以我们可以防止这一事故发生，可做的措施有： ； (5)根据上述研究，下列生活实例中，能利用上述的规律解释的是 。 A．飞艇可以停在空中一定高度处 B．将氢气球放手后，它会飘向空中 C．两艘船并列高速行驶时，易发生碰撞 【典型例题4】如图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。 (1)如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度，U形管中 （填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为 Pa（g=10N/kg）。 (2)图乙是喷雾器的示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外液面 ，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。 【对点训练3】物理课上，王老师利用气体压强传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”演示实验，实验装置如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尼部相连。当用吹风机抽气时，在同一段时间内，通过每节塑料管的气体总量相同。        （1）将三个气体压强传感器的探头分别插入三节塑料管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕显示出如图乙所示的图像。已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节塑料管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强 （选填“大”或“小”）。图线③反映的是装置中 （选填“A”、“B”或“C”）塑料管中气体压强随时间变化的情况； （2）飞机机翼上表面弯曲，下表面较平直，当飞机前进时，机翼上、下方气体的流速不同，机翼上、下表面就存在着 ，产生向上的 力，所以能够飞起来； （3）一阵风沿走廊吹过，我们会看到教室的窗帘向 （选填“室内”或“室外”）飘。 【对点训练4】探究“硬币起飞”的条件。 （一）查寻规律：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为式中C是常量，表示空气密度。根据上述关系式可知 （1）空气流速越大，压强 ；空气流速越小，压强 。 （2）常量C表示空气流速为0时的 。 （二）设计实验：本研究需要测量硬币的质量m（或重力G）和硬币上（或下）表面面积S。 （三）探究条件：如图所示，在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。 （3）根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强 。（用上述物理量的符号表示，下同） （4）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差 。 【题型三】飞机的升力及其应用。 【典型例题5】飞机的机翼横截面的大致形状为上表面弯曲，下表面比较平。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 ，对机翼上表面的压强较 ；下方气流的速度较 ，对机翼下表面的压强较 。这样，机翼的上、下表面就存在着 ，因而有 ，这就是产生升力的原因。 【典型例题6】关于下面四幅图的说法正确的是（　　） ①如甲图，A管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越大 ②如乙图，在托里拆利实验中将竖直玻璃管适度倾斜，水银柱的长度不变 ③如丙图，把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱上升 ④如丁图，飞机机翼设计成流线型，是利用流体压强与流速的关系获得升力来升空 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③④正确 D．只有②③正确 【对点训练5】飞机在设计、制造的过程中，要进行风洞实验，用来搜集分析有关数据。某科技馆有一个风洞实验室，飞机机翼模型固定在托盘测力计上，如图所示。无风时，托盘测力计示数为15 N，当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数会 （选填“大于”、“等于”或“小于”）15 N。出现这种现象的原因是流体中流速越大的地方，压强越 。 【对点训练6】关于下列说法错误的是（　　） A．飞机的机翼设计成上凸下平的目的，使机翼上方空气流速大，压强小，形成向上的升力 B．马德堡半球实验证实了大气压强的存在 C．托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的值 D．如果作用在物体上的两个力，三要素都相同，这两个力一定是平衡力 05 强化训练 【基础强化】 1．王伟老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验，通过动手动脑，学习物理知识，揭示物理规律。如图所示的实验不是揭示流体压强与流速关系的是（    ） A．口吹硬币跳跃木块 B．吹气时纸条向上飘 C．用吸管从瓶中吸饮料 D．吹气时乒乓球不下落 2．无风的天气，汽车在马路上快速驶过，马路两边原来静止的树叶会随车飘动。如图所示，汽车快速向左行驶的过程中，马路两边的树叶会（　　） A．向A方向飘动 B．向B方向飘动 C．向C方向飘动 D．条件不足，无法判断 3．近年来我国在深空探索和深海探测等领域取得了重大成就，实现了毛主席在《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的情景，如图所示。对下列科技成就所涉及的物理知识分析不正确的是（　　） ①图甲，将某物体从地球运送到中国“空间站”后质量会变小 ②图乙，国产C919大型客机起飞爬升过程中，机翼上方空气流速较大，压强较大 ③图丙，“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深，所受海水的压强越大 ④图丁，“雪龙”号破冰船从长江驶入大海时船身会下沉一些（船的重力不变） A．①②③④ B．①②④ C．①③④ D．②③ 4．下列物体中不属于连通器的是（　　） A．水壶 B．喷雾器 C．船闸 D．洗手池的排水管 5．下列现象能用流体压强与流速关系知识解释的是（　　） A．硬纸板不掉下来 B．飞艇空中漫步 C．向烧瓶浇冷水，停止沸腾的水重新沸腾 D．C919大飞机起飞 6．如图所示，是小安同学自制的实验装置，他将两个空矿泉水瓶放置在两支圆柱形木棍上，然后向矿泉水瓶中间吹气，会看到矿泉水瓶相互靠近，这是由于两瓶间空气流速 ，压强 而造成的。（均选填“大”或“小”） 7．如图甲所示，将空玻璃杯中放如一乒乓球，沿图示方向用力吹气，我们发现乒乓球会跳出玻璃杯，这说明流体在流速大的地方压强 ；随后将杯子内装满水，用纸板盖住水杯，倒置后水没有流出，这是由于 的作用。 8．如图所示是喷雾器的原理示意图。空气从小孔喷出，小孔附近空气的流速较大，压强 （较大/较小，下同），容器内液面上方空气的压强 ，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流冲击，形成雾状。 9．飞机的机翼横截面的大致形状为上表面弯曲，下表面比较平。飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，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 ，对机翼上表面的压强 ；下方气流的速度 ，对机翼下表面的压强 。这样，机翼的上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，产生了升力。 【素养提升】 1．下列实例中，与大气压强有关的是（　　） A．拦河坝设计成下宽上窄形状 B．用吸盘搬运玻璃 C．飞机机翼做成上凸下平的形状 D．船闸 2．如图所示，下面四幅图中所涉及的物理知识描述正确的是（　　） A．甲图：通过增大受力面积来增大压强 B．乙图：利用了连通器原理 C．丙图：利用流体在流速大的地方压强大 D．丁图：可探究液体压强大小与深度的关系 3．某兴趣小组开展制作飞机模型大赛，他们要让飞机获得升力，机翼横截面的形状应设计成（   ） A． B． C． D． 4．在五一文艺晚会上，同学们利用自己所学，各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球的斜上方吹气时，乒乓球将（　　） A．仍静止 B．运动到左碗 C．运动到右碗 D．无法确定 5．物理是一门以实验为基础的学科，以下关于四个力学实验的说法正确的是（　　） A．甲实验中木板匀速向右运动时木块所受摩擦力方向向右，若拉F力变大，测力计示数变大 B．乙实验中若只打开A阀门，a管中的液面将低于b管中的液面；AB阀门都打开，a管中的液面将低于b管中的液面 C．丙实验中的U型管相当于连通器，实验前U型管两侧液面相平说明装置不漏气 D．丁实验中当向玻璃管中吹风时，U型管A管中的水面上升，B管中水面下降 6．下图所示的是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个是隆起的土堆。当草原有风从左向右吹过时，下列说法正确的是（   ） A．隆起土堆的洞口气流速度大，压强小，风从右洞进 B．隆起土堆的洞口气流速度大，压强小，风从左洞进 C．平的洞口气流速度大，压强小，风从右洞进 D．平的洞口气流速度大，压强小，风从左洞进 7．在离桌边约的地方放一枚铝质硬币，在硬币前左右放置一个高度约的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币跳过木块。实验结果表明，在气体中，流速越大的位置，压强越 。若将硬币从手中水平抛出，硬币由于 会继续向前飞行一段距离才会落到地面。 8．把一只鸡蛋放在盛满水的杯子里，鸡蛋沉在杯底，再把杯子放在水龙头下方打开水龙头，让水一直在杯中满溢，这时发现鸡蛋会浮起来，原因是接近水面的地方水流速度比下面 ，压强比下面 ，鸡蛋受到向上的力，使鸡蛋浮了起来。 9．我国高铁技术处于世界领先地位，高铁线路总长度居世界第一。如图甲所示为高铁车厢内的破窗锤，金属端制成锥形是为了需要破窗时增大 ；如图乙所示站台处设有黄色警戒区域，当列车进站时，列车与警戒区域之间的空气流速变大，压强变 ，会产生一个 （选填“朝向”或“远离”）列车的压力，所以乘客在候车时不得跨过警戒区域，以免发生危险。 10．物理知识在生活中有着广泛的应用。茶壶、过路涵洞等是 原理的应用。近年来智能扫地机器人受到大家的青睐，其工作时是通过电机转动 （选填“加快”或“降低”）机器内部气流速度，使内部压强 （选填“小于”或“大于”）外界大气压强，从而将杂物“吸入”达到清扫的目的。 【能力培优】 1．如图所示是“流体压强和流速关系”的实验装置，U形管中装有水，a、b两管直径相同。下列说法错误的是（，g取10N/kg）（　　） A．该装置静置时，a、b两管液面相平，相当于连通器 B．从c口吹入空气，a管上方气流速度比b管上方慢 C．该实验的结论可以解释飞机产生升力的原因 D．从c口吹入空气，若其中一端的水面升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为400Pa 2．如图所示，水平放置的“H”形容器，右侧装有植物油，左侧可能装有水或酒精，中间用一个可以无摩擦移动的活塞密封，活塞处于静止状态。则下列说法中（已知）（　　） ①左侧可能装有酒精 ②左侧可能装有水 ③若想让活塞向右侧移动，可以在a处水平吹气 ④若想让活塞向右侧移动，可以在b处水平吹气 A．只有①④正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确 3．下列由日常生活联想到的物理知识中，正确的是（　　） A．公共汽车行驶时遇到紧急情况突然刹车，乘客向前倾，是因为乘客有惯性 B．窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为流体中流速大的位置压强大 C．放在桌面上的水杯处于静止状态，是因为水杯受到的重力和水杯对桌面的压力相互平衡 D．戴口罩时，眼镜片上经常会出现一层水雾，这是汽化现象 4．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　）    A．图甲：地漏利用存水杯里的水来进行防臭，是利用大气压的原理 B．图乙：盆景自动供水装置利用了连通器原理 C．图丙：将自制气压计从1楼带到17楼的过程中，吸管内水柱会下降 D．图丁：飞机机翼上凸下平，使上方气体流速较大获得压强差产生升力 5．中国航天科技事业的快速发展让我们相信，不久的将来，我国的宇航员将登上月球。就我们的书本实验中，你认为月球上不能进行是（　　） A．  利用压强计研究液体内部的压强特点 B．    利用天平、量筒测量月球岩石的密度 C．  红墨水在水中的扩散实验 D．  吹纸条，纸条上扬实验 6．下列有关“压力与压强”物理知识的应用，说法正确的是（　　） A．飞机的机翼能获得升力，是应用了流体中流速越大的地方压强越小的原理 B．溜冰运动员穿冰刀鞋，是应用了冰的熔点与压力有关的原理 C．压路机的碾子做的宽大，是为了增大与地面的接触面积，减小对地面的压强 D．水坝的下部造得宽一点，是为了增大与河床的接触面积，减小对河床的压强 7．图1连通器中的水静止，此时a处的气压为pa0，d处水产生的压强为pd0，在管上方持续水平吹气，水面稳定后如图2，此时a、b处气压为pa、pb，c、d处水产生的压强为pc、pd，若大气压保持不变，则（　　） A．pa0<pa B．pa<pb C．pc=pd D．pd>pd0 8．研究表明，流速越大，流体的压强越 ，如图所示，若一个篮球在空气中下落的同时逆时针旋转，则篮球的下落轨迹将向 偏转。 9．（1）如图所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛很快熄灭并会发现盘中的水在 的作用下进入杯中。    （2）船在水中航行时，船体受到水的阻力较大，影响了航行速度。一种水翼船，船体下安装了水翼。船在高速航行时，水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力。请你判断水翼的形状应该是图中 （选填“甲”或“乙”）。      10．生活中处处有物理，我们可以利用身边常用的物体做小实验来说明一些物理知识： （1）在空矿泉水瓶侧壁钻个小孔，往里面倒满水，将瓶盖拧紧（如图甲），发现水并不流出，这是因为受到 的作用。然后把瓶盖打开（如图乙），可以观察到水从小孔流了出来，这是因为受到 的作用； （2）如图丙所示，在玻璃杯中装满米，压紧后插入竹筷，再慢慢将竹筷向上提，杯子也会跟着竹筷一起被提起来，这是通过增大 的方法来增大摩擦力； （3）如图丁所示，在空玻璃杯子里放一乒乓球，沿图示方向用力吹气，乒乓球跳出玻璃杯，此现象可以说明 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$