课时10.1 在流体中的运动--【帮课堂】2024-2025学年八年级物理下册同步学与练（ 教科版2024）

第十章 流体中的力现象 课时10.1 在流体中的运动 【01学习目标】 1 【02知识梳理】 1 知识点1：流体压强与流速的关系 1 知识点2：飞机的升力 4 【03问题探究】 5 题型1：流体压强现象 5 题型2：流体压强与流速的关系 6 题型3：飞机的升力 7 题型4：流体压强与流速在生活中的应用 9 【04强化训练】 10 【基础强化】 10 【能力培优】 15 2022年课程标准 物理素养 2.2.8 了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。 物理观念:通过观察，认识流体压强跟流速有关的现象。 科学思维:通过探究，获得流体压强跟流速有关的初步规律。 科学探究:通过流体压强跟流速有关的应用，提高解决实际问题的能力。 科学态度与责任:培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度。 知识点1：流体压强与流速的关系 1.流体 物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。 2.实验探究：流体压强与流速的关系 实验过程 示例图 现象 分析 在两支筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气 两个乒乓球向中间滚劲 两个乒乓球向中间滚动,说明两球内侧受到气体的压强变小，吹气前后两球外侧受到气体压强不变,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滚动 让两张纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气 纸向中间靠拢 两张纸向中间靠拢,说明两纸内侧受到气体的压强变小,吹气前后外侧受到气体的压强不变,纸在压力差作用下向中间靠拢 把一纸条放在嘴边，用力从纸条上方向前吹气 纸条向上飘起 纸条飘起来,说明纸条上方气体压强变小,吹气前后下方压强不变，压力差推动纸条向上运动 探究归纳：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 3.生活中跟流体压强与流速关系相关的现象 现象 图例 说明 “香蕉球” 足球在飞行时快速旋转，旋转带动球面附近的空气一起流动，在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧，形成相对低压区，另一侧形成相对高压区，足球在两侧压力差的作用下发生偏转，沿弧线前进 气流喷壶 水平管中的空气流速大，导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出 站台安全线 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车 风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车 流体流速快慢的分析技巧 先定流速快慢,后定压强大小。 速快慢的分析:自然流动的空气和水，一般是在较宽阔的地方流速小，较狭窄的地方流速大;运动物体引起的气体或液体的流动，运动的物体周围流速快，其他地方流速慢，凸起的地方流速快,平缓的地方流速慢。 【典例1】如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是（　　）    A．风总是B口吹入A口吹出 B．风总是A口吹入B口吹出 C．风总是AB口同时吹入 D．风有时从A口吹入，有时从B口吹入 【典例2】如图1甲所示，放学途中，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的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。    小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面，将其固定在一个托盘测力计上；在模型的正前方用电风扇迎面吹风，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 18 16 10 （1）分析表中数据可知，空气低速流过时，模型所受升力为 N；空气流速越快，模型受到的升力越 （填“大”或“小”）； （2）每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞（如图1丙）。骑行时，人始终处于伞的影子当中，十分凉爽。该电动车快速行驶时，伞面会受到较大的升力，导致车辆对地的压力 （填“大于”“小于”或“等于”）车的总重力，进而 （填“增大”或“减小”）了车轮与地面间的摩擦力，带来了极大的安全隐患； （3）为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，技术员设计了以下几种方案（如图2所示）。弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案 。 当风速变为低速，直到高速，托盘测力计示数变小了，说明模型受到了向上的升力，并且空气流速越快，这个力越大。 （2）[3][4]伞的形状是上方凸起的，当气流经过时，上方的流速大，压强小，下方的流速小，压强大，伞下方的气压大于伞上方的气压，这样就会产生一个向上的升力，使伞容易被风吸起来，使电动车对地面的压力变小，摩擦力变小，不能平稳行驶。 （3）[5]为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，让过道中空气流动起来，那就要使过道两侧通道空气流速不同，从而使两侧通道压强不同，通过这个压强差促使通道内空气流动产生通风的效果，根据探究实验结论，我们只要在两通道的其中一个加凸起，就可以保证两侧有压强差，为了节能我们也没有必要加装换气扇，综上所述此题应选方案二。 知识点2：飞机的升力 1.飞机机翼的形状 如图所示，可以看到机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。 2.升力产生的原因 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，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。 机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2，因为机翼上、下表面存在压强差，这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力（F=F2-F1）。 【典例3】在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上，如图所示，无风时，托盘测力计示数为15N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，此时飞机受到的该力大小为 N，产生该力的原因是机翼上方空气流速大，压强 。 这是由于气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上凸下平，空气通过上方的路程长，流速大、压强小；空气通过下方的路程短，流速小、压强大，从而形成了一个向上的压力差，使托盘测力计的示数变小。 【典例4】如图甲所示，小丽用自制的飞机机翼模型来探究“飞机上升的原理”；    （1）图甲中，她将两个完全相同的机翼模型a和b固定在竖直方向且只能上下自由运动。弹簧测力计A、B的示数分别为Fa、Fb。当相同的风吹向模型时，Fa Fb（选填“>”、“<”或“=”）；该演示实验说明模型 更适合做飞机机翼；当风突然停止时，模型 将上升（后两空均选填“a”或“b”）； （2）由上述实验可知，飞机为了获得更大的升力，起飞时应 （选填“逆风”或“顺风”）起飞； （3）小丽发现如图乙所示的轿车外形类似于飞机的机翼，则轿车在快速行驶过程中，对地面的压力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）车的重力。 题型1：流体压强现象 1．（23-24八年级下·福建福州·期中）如图所示的动物运动原理能用“流体压强与流速关系”来解释的是：（　　） A．乌贼向后喷水前进 B．金鱼向后划水前进 C．老鹰展翅滑翔 D．壁虎利用脚上“吸盘”爬行 2．（2024·江苏扬州·一模）下列实例中能用流体压强与流速关系解释的是（　　） A．潜水艇能随意下潜上浮 B．候车时站在安全线以外 C．跳伞运动员竖直匀速降落 D．直升飞机升空 3．（23-24八年级下·山东聊城·期末）下列说法不正确的是（    ） A．甲图，手捏笔囊松手后，墨水被“吸”入钢笔利用了大气压强 B．乙图，沿纸条上方吹气，纸条飞起是因为气体流速大的地方压强小 C．丙图，随着不断倒入液体，液体对橡皮膜的压强越来越大 D．丁图，用手轻压笔的同时笔对手没有力的作用 4．小汽车的外观呈流线型，在高速行驶时小汽车对地面的压力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力。 5．（24-25九年级上·四川遂宁·开学考试）如图所示，在倒置的透明漏斗里放置一个乒乓球，用手指托住乒乓球，松手后，乒乓球受重力作用将下落；若向倒置的漏斗用力吹气再松手时，乒乓球不但没有被吹下去，反而被“吸”住了。这是因为乒乓球上方空气的流速 （填“大于”、“小于”或“等于”）其下方空气的流速，依据流速越大的位置压强越 的原理，乒乓球受压强差的作用而不下落。 题型2：流体压强与流速的关系 6．（23-24八年级下·湖北十堰·期中）龙卷风将物体“吸”起卷入空中，下列现象中与龙卷风“吸”字的物理道理相同的是（    ） A．地球吸引地面附近的物体 B．生活中的物体“吸”盘 C．两船并行相“吸”后碰撞在一起 D．用细管将饮料瓶中的饮料“吸”到嘴中 7．（23-24八年级下·河北唐山·期中）如图所示，两张纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气，发现两张纸向中间靠拢。下列说法正确的是（　　） A．纸自由下垂时，纸两侧大气压强不相等 B．纸自由下垂时，可能受到非平衡力作用 C．在两张纸的中间向下吹气，中间空气流速大，压强变小 D．在两张纸的中间向下吹气，中间空气流速大，压强变大 8．（2024·广西南宁·模拟预测）如图，乘客站在安全线以外候车，当动车进站时，下列说法正确的是（　　） A．靠近动车的一侧空气流速大，压强小 B．靠近动车的一侧空气流速小，压强大 C．以动车为参照物，候车乘客是静止的 D．以动车为参照物，车内座椅是运动的 9．（22-23八年级下·陕西咸阳·期末）如图所示为“无叶电风扇”，它内部有一台电动机吸入空气，空气经过加压后被送入环绕式的出风口，从缝隙中向外喷出，这部分喷射空气因流速大、压强 ，使周围空气 （选填“靠近”或“远离”）这部分喷射空气，带动周围空气流动，使人感觉凉爽。从西安到拉萨旅游的小毛发现带去的袋装食品会变得膨胀，由此可以推测外界大气压 （选填“变大”或“变小”），这是因为拉萨比西安的海拔 （选填“高”或“低”）。 10．（23-24八年级下·甘肃平凉·期中）如图所示，顺时针旋转的足球可以绕过“人墙”射入球门，这是因为足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小，形成向 （选填“左”或“右”）的压力差；足球在飞向球门的过程中处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 题型3：飞机的升力 11．如图是飞机机翼的截面图，当飞机水平飞行时（　　） A．机翼上方空气流速大，压强小 B．机翼下方空气流速大，压强小 C．机翼上方空气流速大，压强大 D．机翼下方空气流速大，压强大 12．1738年伯努利发现了流体压强与流速有关，如图所示的情景中，能利用伯努利原理来解释，且说法正确的是（    ） A．当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会下降 B．一阵大风吹来，伞面会被向下“吸”，将发生严重变形 C．国产C919飞机起飞时，机翼受到向上的升力使飞机飞上蓝天 D．长征“胖5”发射时，火箭受到向上的推力飞向太空 13．如图所示现象中，压强p1、p2大小关系正确的是 A．p1>p2 B． p1>p2 C． p1>p2 D． p1>p2 14．（23-24八年级下·江苏泰州·期末）C919客机（图甲）采用了大量的先进复合材料，有效实现“减重”，这表明该材料的 相对较小。用弹簧测力计挂上飞机机翼模型（图乙），再用电风扇对着机翼模型吹风，弹簧测力计示数会 。 15．（23-24八年级下·福建福州·期中）在北京某科技馆内，有一个风洞实验室。一架模型飞机固定在托盘测力计上（如图所示）。无风时， 托盘测力计示数为12N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N。可以判定飞机受到了一个新的力，飞机受到的该力的大小为 N，方向为 。 题型4：流体压强与流速在生活中的应用 16．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列现象中不能用流体压强与流速的关系来解释的是（    ） A．向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢 B．用吸管吸饮料 C．地铁站台边，人必须站在安全黄线以外的区域候车 D．飞机升力的产生原因 17．（24-25九年级上·湖南长沙·开学考试）一辆赛车在赛道上疾驰，其尾翼风板如图所示，下列说法正确的是（　　） A．尾翼上方的空气流速小于下方，赛车被向下“压” B．尾翼上方的空气流速大于下方，赛车被向下“压” C．尾翼上方的空气流速大于下方，赛车被向上“抬” D．尾翼上方的空气流速小于下方，赛车被向上“抬” 18．（23-24八年级下·河南郑州·期末）在学校举办的科技运动会上，水平抛出一个飞盘，快速前进的飞盘越升越高。从侧面看，飞盘的形状应为下图中的（　　） A． B． C． D． 19．（23-24八年级下·河南安阳·期末）下图“自制滴管”：通过吸管可以将水从甲杯移到乙杯中。每次为了尽可能地多取一些水，以下两个操作：①手指把管中孔堵住；②吸管插到水中；先后正确的排序应该是 （填写序号）； 如图所示，在a、b、c、d、e五个实验中，与该实验应用的物理知识一样的是 两个（填写字母）；还有 两个实验（填写字母）应用的物理知识一样，这两个实验说明了 。 （a）用吸管吸饮料 （b）热气球升空 （c）覆杯实验 （d）向悬挂的气球一侧吹气观察气球飘向 （e）从倒置的漏斗口向下吹气观察乒乓球是否落下 20．1912年秋季的一天，当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行，离它100米左右的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶（如图）。突然，小军舰偏离了方向，一个劲地向“奥林匹克号”冲去，最终与“奥林匹克号”相撞在一起。其原因就是：当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，水相对于船的流速要比外部 ，压强就要比外部 ，从而水就把两船挤在一起了。 【基础强化】 一、单选题 1．（24-25九年级上·河南·阶段练习）下列关于“吸”的物理现象中，属于分子间作用力的是（　　） A．干燥的冬季，化纤衣服更容易“吸”灰尘 B．两个表面平滑的铅块紧压后能“吸”在一起 C．用吸管能将饮料“吸”到嘴里 D．龙卷风袭来的时候，其所到之处可以将一切“吸”进去 2．（23-24八年级下·四川宜宾·期中）下列所描述的现象中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（    ） A．飞机机翼上凸下平 B．铁路站台上设立的安全线 C．开车时打开天窗，车内的废气会被排出 D．拦河大坝修建得上窄下宽 3．（24-25九年级上·北京·开学考试）关于压强，以下说法错误的是（　　） A．医生把注射器的针头插入药液，提起活塞把药液吸入针管，利用了大气压的作用 B．飞机产生升力的原因是飞机机翼上表面压强小于下表面压强 C．人吸气时，肺内空气的压强小于体外大气压 D．船闸是利用了大气压的作用 4．（22-23八年级下·四川德阳·阶段练习）图示是一种吸尘器，它的工作原理是电动机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，吸取尘屑。下列生活和生产中的工具或现象与吸尘器原理不相同的是（　　） A．两船并排行驶容易相撞 B．雨雪天气，交警提示，要减速慢行 C．飞机的机翼与鸟的翅膀都是流线型的 D．列车进站或出站时乘客要站在安全线之外 5．（2024·山西长治·二模）国庆假期，小明乘坐动车回老家看望爷爷。当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服，有胀痛感和轻微耳鸣，而当动车离开隧道后，这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内（　　） A．车厢外空气流速大，压强小，导致车厢内气压降低 B．车厢外空气流速大，压强大，导致车厢内气压升高 C．车厢外空气流速小，压强小，导致车厢内气压降低 D．车厢外空气流速小，压强大，导致车厢内气压升高 6．（23-24八年级下·湖北黄石·期中）如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（　　） A．图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起 B．图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会向中间靠拢 C．图丙，打开水龙头，放在正下面的乒乓球不会冲走 D．图丁，用力吹贴在额头上的纸片，纸片会向上飘起来 7．陆游在《升仙桥遇风雨大至憩小店》中写道：“空江鱼鳖从龙起，平野雷霆拥马来。”前半句写的是江面刮起一阵旋风，将水中的鱼鳖卷入空中。下列现象与此现象原理相同的是（    ） A．通过对热气球内的空气加热使热气球升空 B．我国高原地区要用高压锅才能把食物煮熟 C．站台上乘客须站在安全线以外的区域候车 D．墙壁上的吸盘挂钩能够挂一些较重的物品 8．如图所示，小明将矿泉水瓶剪成漏斗状，再把乒乓球放入其中，并紧贴瓶口，进行如下几个小实验，其中沿箭头方向吹气时，乒乓球会远离瓶口的是（　　） A．从下往上吹 B．从上往下吹 C．在漏斗上方吹 D．水平向前吹 9．带有橡胶塞的口服液所配置的吸管，通常一端做成尖口，其侧面刻有棱状条纹，如图所示。下列有关分析正确的是（　　） A．使用时，应当将吸管a端插入橡胶塞 B．吸管尖口可以增大对橡胶塞的压力 C．棱状条纹有利于大气压将口服液压入口中 D．棱状条纹可以减小吸管与橡胶塞间的摩擦 二、填空题 10．（23-24八年级下·山东济宁·期中）如图甲，中国研制的“鲲龙”AG600是目前世界上最大的水陆两栖飞机。在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中，飞机投水位置应选着火点的 （选填“正上方”、“前方”或“后方”）投放；如图乙所示，用弹簧测力计挂上飞机机翼模型，当用电风扇对着机翼模型吹风时，弹簧测力计示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 11．如图是翼装运动员表演时的情景，翼装的形状与机翼相似，这是利用空气流速越快的位置 来获得升力。随着其高度的降低，大气压强将会变 。当运动员在空中匀速盘旋时，他受到的力为 （填“平衡力”或“非平衡力”）。 12．小明家利用离心式水泵将河里的水抽到鱼塘中，题图甲是离心式水泵结构示意图。离心式水泵的抽水高度称为扬程，扬程等于吸水扬程和压水扬程的总和，吸水扬程是水泵能把水从水源抽吸到水泵轴线的垂直高度，压水扬程是水泵能把水从水泵轴线往上压到排水管出水口的垂直高度。 (1)水泵启动时，叶轮带动水泵里的水高速旋转，水被压入排水管，叶轮附近水的压强 （选填“增大”或“减小”），河里的水在 的作用下进入水泵； (2)如图乙所示，离心式水泵应放在位置 （选填“A”或“B”）； 13．（2025·上海宝山·模拟预测）小金同学在便利店看到店员打包汤料的过程：先将一个塑料袋套在纸杯里（近似看作一个圆柱形容器），如图（a）所示，然后在塑料袋中加入汤料，如图（b），当在塑料袋中加入一定高度的汤料后，提起塑料袋，纸杯也随塑料袋一起被提起静止在空中，如图（c）所示。 为了探究原因，他查阅资料后得知：当相互接触的两个物体存在相对运动趋势时，接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力，这个力就是静摩擦力；物体间的静摩擦力存在最大值，称为“最大静摩擦力”，其大小与接触面材料和压力大小有关，并找到如下表数据： 接触面材料 木板—木板 橡皮—铸铁 压力大小（N） 2 4 6 2 4 6 最大静摩擦力（N） 0.8 1.6 2.4 1.6 3.2 4.8 (1)分析比较上表中最大静摩擦力与压力的大小变化情况，可得到的初步结论是：当接触面材料相同时， ； (2)由图（c）可知，塑料袋对纸杯的静摩擦力方向 ；小金同学在打开塑料袋时只需抖一抖即可，这是因为： ； (3)请结合所学知识及上述信息，分析当塑料袋内加足够高的汤料后，纸杯能被提起并静止在空中的原因： 。 14．（23-24九年级下·河南南阳·阶段练习）铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，如图甲所示。在 作用下，铁桶被压扁了；让自来水流过如图乙所示的装置，当水流稳定后，最后喷出的是 （选填“冷水”“热水”或“温水”），这是利用了 。 三、实验题 15．（23-24八年级下·广东佛山·期中）物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体，下面是关于流体压强的研究过程，请回答下列问题： (1)老师准备了如图（甲）所示装置：将三节粗细不同的塑料管①、②、③（横截面积）连接在一起，右端开口，左端与抽气机相通，抽气机抽气时， （选填“①”“②”或“③”）管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内，传感器与计算机相连，计算机可以显示出管中压强值。 (2)计算机显示的数据结果如图（乙）所示，由此可知道 （选填“①”“②”或“③”）管中气体压强最小；并能进一步得出在气体中，流速越大的位置， 。 (3)如图（丙）所示，老师准备了两张纸，固定上端，向两张纸中间吹气，根据上述结论能判断出两张纸的下端将 （选填“靠拢”或“分开”）。 16．用注射器做了以下几个物理小实验。 （1）图甲，注射器内密封有刚烧开的水，向下拉动活塞，液面上方气压 使液体沸点降低； （2）图乙，两只纸船浮在水面上静止不动，用注射器在两船之间的水面沿图示方向向前快速喷水，两船将 （选填“静止不动”“相互分开”或“相互靠近”）； （3）图丙，向外拉注射器活塞，水进入试管，原来悬浮的潜水艇模型将 （选填“上浮”“下沉”或“静止”）； （4）图丁，水平向右慢慢拉动注射器筒（容积为V，注射器的全部刻度的长为L），当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数为F，则大气压的值可表示为p= ，若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值偏 。 【能力培优】 四、计算题 17．小明家的高压锅锅体横截面积为450cm2，排气孔横截面积为12.5mm2。小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。 (1)说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅内最高温度达120℃。根据图中液体沸点与气压的关系图像，在1标准大气压下，锅内气体压强最高可达多少Pa？ (2)请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。（取g =10N/kg） (3)请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。 18．（23-24八年级下·安徽阜阳·期中）如图所示，容积很大的长方形水银槽，上方竖直放置一根足够长且两端开口的细玻璃管。管内壁光滑，初始状态管内紧贴水银面有一质量不计、横截面积的活塞，活塞不漏气，现用力将活塞缓慢匀速提升（忽略槽内水银液面高度变化）。已知水银密度，当地大气压加。（g取10N/kg）求： (1)细玻璃管内水银面上升的最大高度。（结果保留两位小数）； (2)活塞上升高度为100cm时，作用在活塞上的拉力大小； (3)活塞上升高度为40cm时，作用在活塞上的拉力大小。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 流体中的力现象 课时10.1 在流体中的运动 【01学习目标】 1 【02知识梳理】 1 知识点1：流体压强与流速的关系 1 知识点2：飞机的升力 4 【03问题探究】 6 题型1：流体压强现象 6 题型2：流体压强与流速的关系 8 题型3：飞机的升力 10 题型4：流体压强与流速在生活中的应用 12 【04强化训练】 15 【基础强化】 15 【能力培优】 24 2022年课程标准 物理素养 2.2.8 了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。 物理观念:通过观察，认识流体压强跟流速有关的现象。 科学思维:通过探究，获得流体压强跟流速有关的初步规律。 科学探究:通过流体压强跟流速有关的应用，提高解决实际问题的能力。 科学态度与责任:培养学生勇于探索、严谨认真的科学态度。 知识点1：流体压强与流速的关系 1.流体 物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。 2.实验探究：流体压强与流速的关系 实验过程 示例图 现象 分析 在两支筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气 两个乒乓球向中间滚劲 两个乒乓球向中间滚动,说明两球内侧受到气体的压强变小，吹气前后两球外侧受到气体压强不变,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滚动 让两张纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气 纸向中间靠拢 两张纸向中间靠拢,说明两纸内侧受到气体的压强变小,吹气前后外侧受到气体的压强不变,纸在压力差作用下向中间靠拢 把一纸条放在嘴边，用力从纸条上方向前吹气 纸条向上飘起 纸条飘起来,说明纸条上方气体压强变小,吹气前后下方压强不变，压力差推动纸条向上运动 探究归纳：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 3.生活中跟流体压强与流速关系相关的现象 现象 图例 说明 “香蕉球” 足球在飞行时快速旋转，旋转带动球面附近的空气一起流动，在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧，形成相对低压区，另一侧形成相对高压区，足球在两侧压力差的作用下发生偏转，沿弧线前进 气流喷壶 水平管中的空气流速大，导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出 站台安全线 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车 风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车 流体流速快慢的分析技巧 先定流速快慢,后定压强大小。 速快慢的分析:自然流动的空气和水，一般是在较宽阔的地方流速小，较狭窄的地方流速大;运动物体引起的气体或液体的流动，运动的物体周围流速快，其他地方流速慢，凸起的地方流速快,平缓的地方流速慢。 【典例1】如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是（　　）    A．风总是B口吹入A口吹出 B．风总是A口吹入B口吹出 C．风总是AB口同时吹入 D．风有时从A口吹入，有时从B口吹入 【答案】A 【详解】等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，由于B出口平直，所以空气通过B出口上表面的流速小，压强大；通过后A出口上表面的流速大，压强小，在两个出口间形成一个向右的压强差，地面上的风总是B口吹入A口吹出，故A正确，BCD错误。 故选A。 【典例2】如图1甲所示，放学途中，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的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。    小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面，将其固定在一个托盘测力计上；在模型的正前方用电风扇迎面吹风，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 18 16 10 （1）分析表中数据可知，空气低速流过时，模型所受升力为 N；空气流速越快，模型受到的升力越 （填“大”或“小”）； （2）每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞（如图1丙）。骑行时，人始终处于伞的影子当中，十分凉爽。该电动车快速行驶时，伞面会受到较大的升力，导致车辆对地的压力 （填“大于”“小于”或“等于”）车的总重力，进而 （填“增大”或“减小”）了车轮与地面间的摩擦力，带来了极大的安全隐患； （3）为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，技术员设计了以下几种方案（如图2所示）。弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案 。 【答案】 2 大 小于 减小 二 【详解】 （1）[1][2]根据表格中数据分析，当无风时，托盘测力计示数等于模型重力为 当空气低速流过时，托盘测力计示数，模型所受升力为 当风速变为低速，直到高速，托盘测力计示数变小了，说明模型受到了向上的升力，并且空气流速越快，这个力越大。 （2）[3][4]伞的形状是上方凸起的，当气流经过时，上方的流速大，压强小，下方的流速小，压强大，伞下方的气压大于伞上方的气压，这样就会产生一个向上的升力，使伞容易被风吸起来，使电动车对地面的压力变小，摩擦力变小，不能平稳行驶。 （3）[5]为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，让过道中空气流动起来，那就要使过道两侧通道空气流速不同，从而使两侧通道压强不同，通过这个压强差促使通道内空气流动产生通风的效果，根据探究实验结论，我们只要在两通道的其中一个加凸起，就可以保证两侧有压强差，为了节能我们也没有必要加装换气扇，综上所述此题应选方案二。 知识点2：飞机的升力 1.飞机机翼的形状 如图所示，可以看到机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。 2.升力产生的原因 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，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。 机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2，因为机翼上、下表面存在压强差，这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力（F=F2-F1）。 【典例3】在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上，如图所示，无风时，托盘测力计示数为15N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，此时飞机受到的该力大小为 N，产生该力的原因是机翼上方空气流速大，压强 。 【答案】 8 小 【详解】[1][2]无风时，托盘测力计示数为15N，说明飞机受到的重力为15N；对飞机吹风时托盘测力计的示数变为牛，示数减小，说明飞机受到了一个向上的升力，升力的大小为F'=G-F=15N-7N=8N 这是由于气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上凸下平，空气通过上方的路程长，流速大、压强小；空气通过下方的路程短，流速小、压强大，从而形成了一个向上的压力差，使托盘测力计的示数变小。 【典例4】如图甲所示，小丽用自制的飞机机翼模型来探究“飞机上升的原理”；    （1）图甲中，她将两个完全相同的机翼模型a和b固定在竖直方向且只能上下自由运动。弹簧测力计A、B的示数分别为Fa、Fb。当相同的风吹向模型时，Fa Fb（选填“>”、“<”或“=”）；该演示实验说明模型 更适合做飞机机翼；当风突然停止时，模型 将上升（后两空均选填“a”或“b”）； （2）由上述实验可知，飞机为了获得更大的升力，起飞时应 （选填“逆风”或“顺风”）起飞； （3）小丽发现如图乙所示的轿车外形类似于飞机的机翼，则轿车在快速行驶过程中，对地面的压力 （选填“大于”、“等于”或“小于”）车的重力。 【答案】 < a b 逆风 小于 【详解】（1）[1][2]如图所示，a的形状类似于机翼，气流流过时，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，会产生向上的升力，所以弹簧测力计A的示数变小；图中b的形状是装反了的机翼，气流流过时，下方空气流速大、压强小，上方空气流速小、压强大，会产生向下的力，所以弹簧测力计B的示数变大；所以。 [3]当风突然停止时，模型b受到的向下的力减小，所以将上升。 （2）[4]当飞机逆风起飞时，飞机的速度不需要加速到很大，飞机就可相对空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力。 （3）[5]轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力，从而使得轿车对地面的压力小于车的重力。 题型1：流体压强现象 1．（23-24八年级下·福建福州·期中）如图所示的动物运动原理能用“流体压强与流速关系”来解释的是：（　　） A．乌贼向后喷水前进 B．金鱼向后划水前进 C．老鹰展翅滑翔 D．壁虎利用脚上“吸盘”爬行 【答案】C 【详解】AB．乌贼向后喷水前进、金鱼向后划水前进都是对水产生向后的作用力，同时水对动物有向前的作用力，使动物前进，利用了物体间力的作用是相互的原理。故AB不符合题意； C．展开双翅的鸟在空中滑行时，翅膀上方空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，形成向上的升力，故C符合题意； D．壁虎靠脚上的“吸盘”在玻璃墙上爬行，是利用了大气压强，故D不符合题意。 故选C。 2．（2024·江苏扬州·一模）下列实例中能用流体压强与流速关系解释的是（　　） A．潜水艇能随意下潜上浮 B．候车时站在安全线以外 C．跳伞运动员竖直匀速降落 D．直升飞机升空 【答案】B 【详解】A．潜水艇能随意下潜上浮，是通过控制潜水艇自身的重力来实现的，故A不符合题意； B．人在候车时站在安全线以外，人离列车太近，列车开动时，人和列车之间的空气流动速度快，压强小，人体另一侧的空气流速小，压强大，人在内外压强差的作用下，被强大的气流压向列车，从而造成危险，故B符合题意； C．跳伞运动员竖直匀速降落，是因为运动员受到的重力和空气阻力是一对平衡力，在二力平衡的作用下匀速降落，故C不符合题意； D．直升飞机启动发动机带动旋翼旋转后，由于旋翼桨叶与空气的相对运动，使向下推动的空气产生反作用力而升空，所以直升飞机升空是利用了相互作用力的原理，故D不符合题意。 故选B。 3．（23-24八年级下·山东聊城·期末）下列说法不正确的是（    ） A．甲图，手捏笔囊松手后，墨水被“吸”入钢笔利用了大气压强 B．乙图，沿纸条上方吹气，纸条飞起是因为气体流速大的地方压强小 C．丙图，随着不断倒入液体，液体对橡皮膜的压强越来越大 D．丁图，用手轻压笔的同时笔对手没有力的作用 【答案】D 【详解】A．手捏笔囊松手后，笔囊内部压强小于外界大气压，墨水被大气压强压入笔囊中，故A正确，不符合题意； B．沿纸条上方吹气，纸条上方空气流速大，下方空气流速小，纸条飞起，这是因为气体流速大的地方压强小，故B正确，不符合题意； C．根据可知，随着不断倒入液体，液体的深度不断增大，液体对橡皮膜的压强越来越大，故C正确，不符合题意； D．力的作用是相互的，用手轻压笔的同时笔对手也有力的作用，故D错误，符合题意。 故选D。 4．小汽车的外观呈流线型，在高速行驶时小汽车对地面的压力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力。 【答案】小于 【解析】略 5．（24-25九年级上·四川遂宁·开学考试）如图所示，在倒置的透明漏斗里放置一个乒乓球，用手指托住乒乓球，松手后，乒乓球受重力作用将下落；若向倒置的漏斗用力吹气再松手时，乒乓球不但没有被吹下去，反而被“吸”住了。这是因为乒乓球上方空气的流速 （填“大于”、“小于”或“等于”）其下方空气的流速，依据流速越大的位置压强越 的原理，乒乓球受压强差的作用而不下落。 【答案】 大于 小 【详解】[1][2]从漏斗的上方吹气，气体从乒乓球的上方流出，从而使乒乓球上方气体流速大于下方气体流速，而流体的流速越大，压强越小，所以上方压强小于下方压强，压强差使乒乓球受到向上的托力，不掉下来。 题型2：流体压强与流速的关系 6．（23-24八年级下·湖北十堰·期中）龙卷风将物体“吸”起卷入空中，下列现象中与龙卷风“吸”字的物理道理相同的是（    ） A．地球吸引地面附近的物体 B．生活中的物体“吸”盘 C．两船并行相“吸”后碰撞在一起 D．用细管将饮料瓶中的饮料“吸”到嘴中 【答案】C 【详解】龙卷风将物体“吸”起卷入空中，利用的是流体压强和流速的关系。 A．地球“吸”地面上物体，是指地面附近的物体受到重力，故A不符合题意； B．生活中的物体“吸”盘可以“吸”在光滑的墙上，利用的是大气压，故B不符合题意； C．当船并行时，中间的水流动速度增大，压强减小，船外侧水流速较小，压强较大，内外的压强差造成相吸相撞，利用的是流体压强和流速的关系，故C符合题意； D．用吸管“吸”杯子中的饮料，利用的是大气压，故D不符合题意。 故选 C。 7．（23-24八年级下·河北唐山·期中）如图所示，两张纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气，发现两张纸向中间靠拢。下列说法正确的是（　　） A．纸自由下垂时，纸两侧大气压强不相等 B．纸自由下垂时，可能受到非平衡力作用 C．在两张纸的中间向下吹气，中间空气流速大，压强变小 D．在两张纸的中间向下吹气，中间空气流速大，压强变大 【答案】C 【详解】A．纸自由下垂时，纸两侧的气体流速相同，所以两侧的大气压强相等，故A错误； B．纸自由下垂时，处于静止状态，受到平衡力作用，故B错误； CD．在两张纸的中间向下吹气，中间空气流速大，压强变小，在两侧大气压的作用下，纸向中间靠拢，故C正确，D错误。 故选C。 8．（2024·广西南宁·模拟预测）如图，乘客站在安全线以外候车，当动车进站时，下列说法正确的是（　　） A．靠近动车的一侧空气流速大，压强小 B．靠近动车的一侧空气流速小，压强大 C．以动车为参照物，候车乘客是静止的 D．以动车为参照物，车内座椅是运动的 【答案】A 【详解】AB．靠近动车的一侧空气流速大，压强小，所以乘客要站在安全线以外候车，防止外侧气压将乘客压进轨道中，故A正确，B错误； C．动车和候车乘客间的空间位置发生改变，所以以动车为参照物，候车乘客是运动的，故C错误； D．动车和车内座椅间的空间位置没有发生改变，所以以动车为参照物，车内座椅是静止的，故D错误。 故选A。 9．（22-23八年级下·陕西咸阳·期末）如图所示为“无叶电风扇”，它内部有一台电动机吸入空气，空气经过加压后被送入环绕式的出风口，从缝隙中向外喷出，这部分喷射空气因流速大、压强 ，使周围空气 （选填“靠近”或“远离”）这部分喷射空气，带动周围空气流动，使人感觉凉爽。从西安到拉萨旅游的小毛发现带去的袋装食品会变得膨胀，由此可以推测外界大气压 （选填“变大”或“变小”），这是因为拉萨比西安的海拔 （选填“高”或“低”）。 【答案】 小 靠近 变小 高 【详解】[1][2]根据流体压强和流速的关系可知，空气经过加压后被送入环绕式的出风口，从缝隙中向外喷出，这部分喷射空气因流速大，压强小，在压强差的作用下，周围空气向这部分喷射空气靠近，带动周围空气流动，使人感觉凉爽。 [3][4]气压与高度有关，海拔越高的地方气压越低，食品包装袋变得鼓起来，这是因为大气压随高度增加而减小，使得袋内的气压大于外部大气压，因此包装袋会鼓鼓的，故拉萨比西安的海拔高。 10．（23-24八年级下·甘肃平凉·期中）如图所示，顺时针旋转的足球可以绕过“人墙”射入球门，这是因为足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小，形成向 （选填“左”或“右”）的压力差；足球在飞向球门的过程中处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。 【答案】 右 非平衡 【详解】[1]流体流速越大的地方，压强越小。足球左侧的空气流速比右侧的空气流速小，则足球左侧的空气压强大于右侧的空气压强，形成向右的压力差，改变了足球的运动轨迹。 [2]物体受到几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力相互平衡，物体处于平衡状态；足球在非平衡力作用下，其运动状态会发生改变，足球的速度大小和方向会不断变化，所以足球处于非平衡状态。 题型3：飞机的升力 11．如图是飞机机翼的截面图，当飞机水平飞行时（　　） A．机翼上方空气流速大，压强小 B．机翼下方空气流速大，压强小 C．机翼上方空气流速大，压强大 D．机翼下方空气流速大，压强大 【答案】A 【详解】CD．根据流体压强与流速的关系可知，流速大位置，压强小，故CD不符合题意； AB．在相同时时间内，空气经过机翼上方的路程长、速度大；经过机翼下方的路程短、速度小。所以，上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，形成向上的压强差，于是产生升力，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 12．1738年伯努利发现了流体压强与流速有关，如图所示的情景中，能利用伯努利原理来解释，且说法正确的是（    ） A．当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会下降 B．一阵大风吹来，伞面会被向下“吸”，将发生严重变形 C．国产C919飞机起飞时，机翼受到向上的升力使飞机飞上蓝天 D．长征“胖5”发射时，火箭受到向上的推力飞向太空 【答案】C 【详解】A.当向塑料管B中用力吹气时，细管A上端流速大，压强小，在大气压的作用下，液面会上升，故A错误； B.一阵大风吹来，伞上面流速大压强小，小于伞下面的压强，伞会被向上“吸”引起变形，故B错误； C.飞机起飞的原理是机翼上侧流速大压强小，下侧流速小压强大，由压强差引起压力差，产生向上的升力，故C正确，故选C； D.火箭向上的推力是燃气与空气之间的相互作用力，与流体压强与流速无关，故D错误。 故选C。 13．如图所示现象中，压强p1、p2大小关系正确的是 A．p1>p2 B． p1>p2 C． p1>p2 D． p1>p2 【答案】A 【分析】熟练应用：流体压强与流速的关系，即流速快的地方压强越小．据此解答． 【详解】A、上表面平直，下表面向下弯曲，空气流过下表面速度大，压强小，即p1＞p2．故A正确； B、物体上下表面凸起程度相同，空气流过上下表面速度相同，压强相同，即p1=p2．故B不正确； C、两张纸中间的空气流速变大，压强变小，但外侧压强相同，即p1=p2．故C不正确； D、如图吹气时，乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度，所以上方压强小于下方压强，即p1＜p2．故D不正确； 故选A． 14．（23-24八年级下·江苏泰州·期末）C919客机（图甲）采用了大量的先进复合材料，有效实现“减重”，这表明该材料的 相对较小。用弹簧测力计挂上飞机机翼模型（图乙），再用电风扇对着机翼模型吹风，弹簧测力计示数会 。 【答案】 密度 减小 【详解】[1]C919客机采用了大量的先进复合材料，有效实现“减重”，这主要是因为在体积一定时，材料的密度越小，其质量会越小。 [2]当风速增大时，机翼上方的空气流速比机翼下方的流速快，因此机翼上方气体压强小于机翼下方气体压强，从而产生了升力，测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力，而机翼的重力是不变的，所以，测力计读数会减小。 15．（23-24八年级下·福建福州·期中）在北京某科技馆内，有一个风洞实验室。一架模型飞机固定在托盘测力计上（如图所示）。无风时， 托盘测力计示数为12N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N。可以判定飞机受到了一个新的力，飞机受到的该力的大小为 N，方向为 。 【答案】 5 竖直向上 【详解】[1][2]无风时，托盘测力计示数为12N，则模型的重力为12N，对飞机吹风时，托盘测力计的示数变为7牛，示数减小，升力的大小为 升力的方向竖直向上。这是由于气流流经飞机机翼模型时，机翼模型上凸下平，上方流速大，压强小，下方流速小，压强大，模型受到向上的升力作用，使托盘测力计的示数变小。 题型4：流体压强与流速在生活中的应用 16．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列现象中不能用流体压强与流速的关系来解释的是（    ） A．向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢 B．用吸管吸饮料 C．地铁站台边，人必须站在安全黄线以外的区域候车 D．飞机升力的产生原因 【答案】B 【详解】A．向两张纸中间吹气，两张纸中间的空气流速大压强小，而两张纸的外部空气流速小压强大，两张纸受到两边向内的压力差，所以纸张向中间靠拢，故A不符合题意； B．用吸管吸饮料是利用大气压强原理，跟流体压强与流速没有关系，故B符合题意； C．当地铁驶进站台时，会带动人和地铁之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知，人外侧空气流速慢压强大，而内侧空气流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向地铁，易出现危险。所以人必须站在安全黄线以外的区域候车，故C不符合题意； D．机翼上凸下平，相同时间内，空气经过机翼上表面的路程大于下表面的路程，机翼上表面的空气流速大于下表面的流速，机翼上表面的压强小于下表面的压强，从而使机翼受到向上的升力，故D不符合题意。 故选B。 17．（24-25九年级上·湖南长沙·开学考试）一辆赛车在赛道上疾驰，其尾翼风板如图所示，下列说法正确的是（　　） A．尾翼上方的空气流速小于下方，赛车被向下“压” B．尾翼上方的空气流速大于下方，赛车被向下“压” C．尾翼上方的空气流速大于下方，赛车被向上“抬” D．尾翼上方的空气流速小于下方，赛车被向上“抬” 【答案】A 【详解】尾翼上平下凸，上方的空气流速小压强大，下方的空气流速大压强小，形成向下的压力差，赛车被向下“压”，增大了它对地面的压力，从而增大了地面对它的摩擦力，防止车子打滑，增大了行车的安全性，故A正确，BCD错误。 故选A。 18．（23-24八年级下·河南郑州·期末）在学校举办的科技运动会上，水平抛出一个飞盘，快速前进的飞盘越升越高。从侧面看，飞盘的形状应为下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】只有飞盘的上表面凸起，下面平直，飞盘升空时，流过飞盘上方的空气流速大压强小，流过飞盘下方的空气流速小压强大，在这个压强差造成的压力差的作用下，快速前进的飞盘才会越升越高，四个选项中，只有A选项中飞盘的形状符合题意。 故选A。 19．（23-24八年级下·河南安阳·期末）下图“自制滴管”：通过吸管可以将水从甲杯移到乙杯中。每次为了尽可能地多取一些水，以下两个操作：①手指把管中孔堵住；②吸管插到水中；先后正确的排序应该是 （填写序号）； 如图所示，在a、b、c、d、e五个实验中，与该实验应用的物理知识一样的是 两个（填写字母）；还有 两个实验（填写字母）应用的物理知识一样，这两个实验说明了 。 （a）用吸管吸饮料 （b）热气球升空 （c）覆杯实验 （d）向悬挂的气球一侧吹气观察气球飘向 （e）从倒置的漏斗口向下吹气观察乒乓球是否落下 【答案】 ②① ac de 在流体中，流速越大的位置压强越小 【详解】[1]通过吸管可以将水从甲杯移到乙杯中,利用了大气压强的知识，需要先将吸管插到水中，然后手指把管中孔堵住，此时在大气压的作用下，水不会掉下来，因此正确的排序应该是②①。 [2][3][4] a实验用吸管吸饮料利用了大气压的作用； b实验热气球升空利用的是热空气的密度小，此时重力小于浮力，所以热气球升空； c实验覆杯实验说明了大气压强的存在； d实验向悬挂的气球一侧吹气观察气球飘向说明在流体中，流速越大的位置压强越小； e实验从倒置的漏斗口向下吹气观察乒乓球是否落下说明在流体中，流速越大的位置压强越小。 故与该实验应用的物理知识一样的是ac，de两个实验应用的物理知识一样，这两个实验说明了在流体中，流速越大的位置压强越小。 20．1912年秋季的一天，当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行，离它100米左右的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶（如图）。突然，小军舰偏离了方向，一个劲地向“奥林匹克号”冲去，最终与“奥林匹克号”相撞在一起。其原因就是：当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，水相对于船的流速要比外部 ，压强就要比外部 ，从而水就把两船挤在一起了。 【答案】 大 小 【详解】[1][2]由流体压强和流速的关系知，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。因此，若两船靠得比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，水相对于船的流速要比外部大，压强就要比外部小，小于两船外侧的压强，便形成向内的压强差，容易发生撞船事故。 【基础强化】 一、单选题 1．（24-25九年级上·河南·阶段练习）下列关于“吸”的物理现象中，属于分子间作用力的是（　　） A．干燥的冬季，化纤衣服更容易“吸”灰尘 B．两个表面平滑的铅块紧压后能“吸”在一起 C．用吸管能将饮料“吸”到嘴里 D．龙卷风袭来的时候，其所到之处可以将一切“吸”进去 【答案】B 【详解】A．干燥的冬季，化纤衣服更容易“吸”灰尘，是因为化纤衣服由于摩擦带电，带电体会吸引轻小物体，故A不符合题意； B．两个表面平滑的铅块紧压后能“吸”在一起，在重力作用下也没有分离，是由于分子间具有引力，故B符合题意； C．用吸管能将饮料“吸”到嘴里，是大气压的应用，故C不符合题意； D．龙卷风袭来的时候，其所到之处可以将一切“吸”进去，是由于流体流速越快，压强越小，故D不符合题意。 故选B。 2．（23-24八年级下·四川宜宾·期中）下列所描述的现象中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（    ） A．飞机机翼上凸下平 B．铁路站台上设立的安全线 C．开车时打开天窗，车内的废气会被排出 D．拦河大坝修建得上窄下宽 【答案】D 【详解】A．飞机机翼上凸下平，机翼上方空气流速大压强小，下方空气流速小压强大，形成升力，故A不符合题意； B．铁路站台上设立的安全线，人要站在线外，因为列车经过时，列车与人之间的空气流速大压强小，人远离列车一侧空气流速小压强大，容易将人压向列车，故B不符合题意； C．开车时打开天窗，车内的废气会被排出，是因为窗外空气流速大压强小，车内空气流速小压强大，将废气压出车外，故C不符合题意； D．拦河大坝修建得上窄下宽，是因为液体压强随深度增加而增大，底部宽可以承受更大压强，故D符合题意。 故选D。 3．（24-25九年级上·北京·开学考试）关于压强，以下说法错误的是（　　） A．医生把注射器的针头插入药液，提起活塞把药液吸入针管，利用了大气压的作用 B．飞机产生升力的原因是飞机机翼上表面压强小于下表面压强 C．人吸气时，肺内空气的压强小于体外大气压 D．船闸是利用了大气压的作用 【答案】D 【详解】A．医生先压下活塞把注射器管内的空气排掉，再把针头插入药液，提起活塞过程中，注射器管内的压强远小于药液液面大气压强，是药液液面的大气把药液压入针管，这是利用了大气压的作用，故A正确，不符合题意； B．根据流体流速与压强的关系可知，流速越大的地方压强越小；飞机在飞行时机翼上表面流速大压强小，而下表面流速小压强大；飞机机翼上下表面的压强差使飞机产生了升力，故B正确，不符合题意； C．人吸气时，胸腔扩张，体积增大，胸腔内气压低于胸腔外的大气压，所以外界的新鲜空气在外界大气压的作用下被压入肺内，故C正确，不符合题意； D．船闸是利用了连通器原理工作的，故D错误，符合题意。 故选D。 4．（22-23八年级下·四川德阳·阶段练习）图示是一种吸尘器，它的工作原理是电动机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，吸取尘屑。下列生活和生产中的工具或现象与吸尘器原理不相同的是（　　） A．两船并排行驶容易相撞 B．雨雪天气，交警提示，要减速慢行 C．飞机的机翼与鸟的翅膀都是流线型的 D．列车进站或出站时乘客要站在安全线之外 【答案】B 【详解】吸尘器的电机转动时，会使得密封的壳体内空气的流速增大、压强减小，外界的压强大于内部的压强，尘屑在压强差的作用被压入吸尘器中，利用的是流体压强与流速的关系。 A．两船并排快速前行，可导致中间水流速变大，压强变小，水压着船向中间靠近，造成事故。所以船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进，能用“压强和流速的关系”解释，故A不符合题意； B．雨雪天气，道路湿滑，汽车与地面之间的摩擦力减小，不利于汽车的刹车、转向等，所以要减速慢行，不能用“压强和流速的关系”解释，故B符合题意； C．飞机机翼和鸟的翅膀上部凸起，在机翼或翅膀上方的空气流速快压强小，在机翼或翅膀下方的空气流速慢压强大，便形成向上的升力，能用“压强和流速的关系”解释，故C不符合题意； D．人离列车太近时，高速列车行驶过程中，使人和列车之间的空气流动速度很大，压强很小，人外侧的压强不变，人在内外压强差的作用下，被压向列车出现事故，能用“压强和流速的关系”解释，故D不符合题意。 故选B。 5．（2024·山西长治·二模）国庆假期，小明乘坐动车回老家看望爷爷。当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服，有胀痛感和轻微耳鸣，而当动车离开隧道后，这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内（　　） A．车厢外空气流速大，压强小，导致车厢内气压降低 B．车厢外空气流速大，压强大，导致车厢内气压升高 C．车厢外空气流速小，压强小，导致车厢内气压降低 D．车厢外空气流速小，压强大，导致车厢内气压升高 【答案】A 【详解】当动车进入隧道后他感觉耳朵越来越不舒服，有胀痛感和轻微耳鸣，而当动车离开隧道后，这种不适就会迅速消失。主要因为在隧道内车厢外空气流速大，压强小，导致车厢内气压降低，引起耳膜两侧压强不平衡，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．（23-24八年级下·湖北黄石·期中）如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是（　　） A．图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起 B．图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会向中间靠拢 C．图丙，打开水龙头，放在正下面的乒乓球不会冲走 D．图丁，用力吹贴在额头上的纸片，纸片会向上飘起来 【答案】D 【详解】A．打开的伞上凸下平，刮风时，伞上方空气流速快，压强小；伞下方空气流速慢，压强大，产生一个向上的力，伞面会被向上“吸”起，故A不符合题意； B．向两张纸之间吹气，中间气体流速快，压强小，纸两侧气体流速慢，压强大，则两张纸会被压向中间，相互“吸”起来，故B不符合题意； C．当水流靠近乒乓球时，流速增加，导致该区域的压强降低。由于外层的水流速度较慢，压强相对较高。这种压强差使得乒乓球被压入水柱中心，因此乒乓球不会被水流冲走，故C不符合题意； D．用力吹贴在额头上的纸片，纸片受到风力的作用而向上飘起来，说明力可以改变物体的运动状态，与流体压强与流速的关系无关，故D符合题意。 故选D。 7．陆游在《升仙桥遇风雨大至憩小店》中写道：“空江鱼鳖从龙起，平野雷霆拥马来。”前半句写的是江面刮起一阵旋风，将水中的鱼鳖卷入空中。下列现象与此现象原理相同的是（    ） A．通过对热气球内的空气加热使热气球升空 B．我国高原地区要用高压锅才能把食物煮熟 C．站台上乘客须站在安全线以外的区域候车 D．墙壁上的吸盘挂钩能够挂一些较重的物品 【答案】C 【详解】江面刮起一阵旋风，将水中的鱼鳖卷入空中，是因为空气流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 A．通过对热气球内的空气加热使热气球升空，球内的空气受热膨胀，使热气球的体积增大，排开空气的体积变大，热气球受到的浮力增大，当浮力大于重力时，热气球开始升空，故A不符合题意； B．我国高原地区要用高压锅才能把食物煮熟，是因为气压越高，沸点越高，故B不符合题意； C．站台上乘客须站在安全线以外的区域候车，是由于列车进站时，车附近的空气流速变大，压强变小，小于车外的大气压，若乘客站在安全线内，可能被大气压推入车轨，故C符合题意； D．墙壁上的吸盘挂钩能够挂一些较重的物品，吸盘在大气压的作用下，紧紧贴在墙壁上，故D不符合题意。 故选C。 8．如图所示，小明将矿泉水瓶剪成漏斗状，再把乒乓球放入其中，并紧贴瓶口，进行如下几个小实验，其中沿箭头方向吹气时，乒乓球会远离瓶口的是（　　） A．从下往上吹 B．从上往下吹 C．在漏斗上方吹 D．水平向前吹 【答案】C 【详解】A．从下往上吹，乒乓球下方空气流速大，压强小，上方空气流速小，压强大，所以乒乓球不能被吹出，故A不符合题意； B．从上往下吹，乒乓球上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，但由于被瓶口挡住，所以乒乓球不能被吹出，故B不符合题意； C．在漏斗上方从左往右吹，乒乓球上方空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大，所以乒乓球能被吹出，故C符合题意； D．从左往右吹，乒乓球左方空气流速大，压强小，右方空气流速小，压强大，但由于被瓶口挡住，所以乒乓球不能被吹出，故D不符合题意。 故选C。 9．带有橡胶塞的口服液所配置的吸管，通常一端做成尖口，其侧面刻有棱状条纹，如图所示。下列有关分析正确的是（　　） A．使用时，应当将吸管a端插入橡胶塞 B．吸管尖口可以增大对橡胶塞的压力 C．棱状条纹有利于大气压将口服液压入口中 D．棱状条纹可以减小吸管与橡胶塞间的摩擦 【答案】C 【详解】A．b端比a端尖，当用吸管b端插入橡胶塞时，b端受力面积小，在压力相同时，b端压强较大，更容易插入橡胶塞，所以使用时，应当将吸管b端插入橡胶塞，故A错误； B．由A解析可知，吸管尖口可以增大对橡胶塞的压强，不是压力，压力是人手决定的，不会变化，故B错误； CD．当人吸口服液时，吸管内的气压变小，在管外的大气压作用下把液体压进口内，但是管外的气体体积变大，气压变小，这时吸管的棱状条纹，可以让外界的空气进入瓶内，不断补充空气，那么管外的大气压大小不变，有利于大气压将口服液压入口中，棱状条纹增加了接触面的粗糙程度，会使摩擦力变大，故C正确、D错误。 故选C。 二、填空题 10．（23-24八年级下·山东济宁·期中）如图甲，中国研制的“鲲龙”AG600是目前世界上最大的水陆两栖飞机。在AG600飞机执行森林灭火的投水任务中，飞机投水位置应选着火点的 （选填“正上方”、“前方”或“后方”）投放；如图乙所示，用弹簧测力计挂上飞机机翼模型，当用电风扇对着机翼模型吹风时，弹簧测力计示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 前方 减小 【详解】[1]投放前，飞机和水一起向前运动，当飞机投水后，水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动，所以飞机投水位置应选着火点的前方。 [2]流体流速大的位置，压强小， 当风速增大时，机翼上表面空气流速大，压强小，所以机翼模型受到的向上的升力增大，测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力，机翼的重力是不变，所以测力计读数会减小。 11．如图是翼装运动员表演时的情景，翼装的形状与机翼相似，这是利用空气流速越快的位置 来获得升力。随着其高度的降低，大气压强将会变 。当运动员在空中匀速盘旋时，他受到的力为 （填“平衡力”或“非平衡力”）。 【答案】 压强越小 大 非平衡力 【详解】[1] 翼装上凸下平，利用流体流速大的位置压强小的知识，使翼装上方空气流速快压强小，从而获得向上的升力。 [2] 由于大气压是随着高度的增加而减小的，所以，随着其高度的降低，大气压强将变大。 [3] 当运动员在空中匀速盘旋时，运动方向不断发生变化，所以受到的力为非平衡力。 12．小明家利用离心式水泵将河里的水抽到鱼塘中，题图甲是离心式水泵结构示意图。离心式水泵的抽水高度称为扬程，扬程等于吸水扬程和压水扬程的总和，吸水扬程是水泵能把水从水源抽吸到水泵轴线的垂直高度，压水扬程是水泵能把水从水泵轴线往上压到排水管出水口的垂直高度。 (1)水泵启动时，叶轮带动水泵里的水高速旋转，水被压入排水管，叶轮附近水的压强 （选填“增大”或“减小”），河里的水在 的作用下进入水泵； (2)如图乙所示，离心式水泵应放在位置 （选填“A”或“B”）； 【答案】(1) 减小 大气压 (2)A 【详解】（1）[1][2]叶轮高速运动，带动水流高速运动，根据流体流速大压强小的特点，叶轮附近水的压强减小；离心式水泵是利用大气压原理工作，使河水在大气压的作用下进入水泵。 （2）大气压最高撑起约10m的水柱，故吸水扬程最大为10m；离心式水泵应放在其吸水扬程最大值以内，A处高度为4m，B处高度为11.8m，A在吸水扬程范围内，B超出吸水扬程范围，故离心式水泵应放在位置A。 13．（2025·上海宝山·模拟预测）小金同学在便利店看到店员打包汤料的过程：先将一个塑料袋套在纸杯里（近似看作一个圆柱形容器），如图（a）所示，然后在塑料袋中加入汤料，如图（b），当在塑料袋中加入一定高度的汤料后，提起塑料袋，纸杯也随塑料袋一起被提起静止在空中，如图（c）所示。 为了探究原因，他查阅资料后得知：当相互接触的两个物体存在相对运动趋势时，接触面之间会产生一个阻碍相对运动的力，这个力就是静摩擦力；物体间的静摩擦力存在最大值，称为“最大静摩擦力”，其大小与接触面材料和压力大小有关，并找到如下表数据： 接触面材料 木板—木板 橡皮—铸铁 压力大小（N） 2 4 6 2 4 6 最大静摩擦力（N） 0.8 1.6 2.4 1.6 3.2 4.8 (1)分析比较上表中最大静摩擦力与压力的大小变化情况，可得到的初步结论是：当接触面材料相同时， ； (2)由图（c）可知，塑料袋对纸杯的静摩擦力方向 ；小金同学在打开塑料袋时只需抖一抖即可，这是因为： ； (3)请结合所学知识及上述信息，分析当塑料袋内加足够高的汤料后，纸杯能被提起并静止在空中的原因： 。 【答案】(1)最大静摩擦力与压力大小成正比 (2) 竖直向上 见解析 (3)见解析 【详解】（1）观察表中最大静摩擦力与压力的大小变化情况发现，在接触面材料不变时，压力越大，最大静摩擦力越大，且最大静摩擦力与压力的比值不变，所以可得初步结论：当接触面材料相同时，最大静摩擦力与压力大小成正比。 （2）[1]观察图（c）发现，纸杯处于静止状态，由二力平衡条件可知，纸杯受到的重力与纸杯受到的摩擦力是一对平衡力，所以塑料袋对纸杯的静摩擦力方向与纸杯的重力方向相反，故塑料袋对纸杯的静摩擦力方向竖直向上。 [2]抖动塑料袋时会加快外侧空气流速，从而减小外部压强，塑料袋受到向外的压力大于向内的压力，使塑料袋张开。 （3）加入的汤料越多，汤料对塑料袋侧面的压强越大，塑料袋对纸杯内侧的压力就越大，导致塑料袋与纸杯的最大静摩擦力越大，当加入足够高的汤料时，此最大静摩擦力就大于或者等于纸杯的重力，所以纸杯能静止在空中。 14．（23-24九年级下·河南南阳·阶段练习）铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，如图甲所示。在 作用下，铁桶被压扁了；让自来水流过如图乙所示的装置，当水流稳定后，最后喷出的是 （选填“冷水”“热水”或“温水”），这是利用了 。 【答案】 大气压 温水 流体流速大的位置压强小 【详解】[1]在铁桶内放少量的水，用火加热，水沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，铁桶内的水蒸气遇冷液化成小水珠，气压减小，桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了。 [2][3]当冷水未流出时，热水瓶中管的上端和下端受到压强相等，当冷水流出时，热水瓶中管的上端的导管较细，水的流速增大，因为流体流速大的位置压强小，则热水管上端的压强减小，所以热水在大气压的作用下升入出水管中和冷水混合成温水。 三、实验题 15．（23-24八年级下·广东佛山·期中）物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体，下面是关于流体压强的研究过程，请回答下列问题： (1)老师准备了如图（甲）所示装置：将三节粗细不同的塑料管①、②、③（横截面积）连接在一起，右端开口，左端与抽气机相通，抽气机抽气时， （选填“①”“②”或“③”）管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内，传感器与计算机相连，计算机可以显示出管中压强值。 (2)计算机显示的数据结果如图（乙）所示，由此可知道 （选填“①”“②”或“③”）管中气体压强最小；并能进一步得出在气体中，流速越大的位置， 。 (3)如图（丙）所示，老师准备了两张纸，固定上端，向两张纸中间吹气，根据上述结论能判断出两张纸的下端将 （选填“靠拢”或“分开”）。 【答案】(1)③ (2) ③ 压强越小 (3)靠拢 【详解】（1）（1）[1]由图可知，塑料管③横截面积最小，当气体流过时，③处的气体流速最快。 （2）[1]由图乙可知，三条曲线中，塑料管③内的气体压强比101kPa小得更多，即塑料管③压强最小。 [2]③处的气体流速最快，且③处的压强最小，故可以得出结论：在气体中流速越大的位置，压强越小。 （3）向纸中间吹气，纸中间空气流速大于外侧空气流速，纸中间压强小于外侧压强，外部气体对纸向内压力较大，对纸产生向内的压力差，使纸向中间靠拢。 16．用注射器做了以下几个物理小实验。 （1）图甲，注射器内密封有刚烧开的水，向下拉动活塞，液面上方气压 使液体沸点降低； （2）图乙，两只纸船浮在水面上静止不动，用注射器在两船之间的水面沿图示方向向前快速喷水，两船将 （选填“静止不动”“相互分开”或“相互靠近”）； （3）图丙，向外拉注射器活塞，水进入试管，原来悬浮的潜水艇模型将 （选填“上浮”“下沉”或“静止”）； （4）图丁，水平向右慢慢拉动注射器筒（容积为V，注射器的全部刻度的长为L），当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数为F，则大气压的值可表示为p= ，若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值偏 。 【答案】 降低 相互靠近 下沉 小 【详解】（1）[1]图中向下拉动注射器活塞，内部空间增大，降低液面上方气压，水的沸点降低，水会重新沸腾。 （2）[2]两只纸船浮在水面上静止不动，两只纸船两侧压强都相等，用注射器向两船之间的水面快速注水，中间水的流速增大，压强减小，外侧压强不变，两只纸船都在压强差的作用下相互靠近。 （3）[3]向外拉注射器的活塞时，试管内气压变小，水进入试管，试管中的水增多，重力大于浮力，所以潜艇模型将下沉。 （4）[4]当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数F，注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度L，再读出容积V，得出活塞的面积 代入压强公式得 [5]实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则弹簧测力计的示数减小，由压强公式可知，将导致测得的大气压强值偏小。 【能力培优】 四、计算题 17．小明家的高压锅锅体横截面积为450cm2，排气孔横截面积为12.5mm2。小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。 (1)说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅内最高温度达120℃。根据图中液体沸点与气压的关系图像，在1标准大气压下，锅内气体压强最高可达多少Pa？ (2)请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。（取g =10N/kg） (3)请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。 【答案】(1) 1.8×105Pa；(2) 100g；(3)锅内的最高温度不能达到120℃ 【详解】解：(1)由图中液体沸点与气压的关系图像知，锅内最高温度达120℃时，锅内气体压强最高可达1.8×105Pa。 (2)当锅内气压达到1.8×105Pa时，排气阀处于平衡状态，则有G阀+p0S阀=p内S阀 即m阀g=p内S阀-p0S阀 代入数据m阀×10N/kg=1.8×105Pa×1.25×10-5m2-105Pa×1.25×10-5m2，解得m=0.1kg=100g (3)由G阀+p0S阀=p内S阀，可得 如果买了另一种质量为60g的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内的最高温度不能达到120℃。 答：(1)在1标准大气压下，锅内气体压强最高可达1.8×105Pa； (2)他应该买质量为100g的限压阀； (3)如果买了另一种质量为60g的限压阀，使用时会出现锅内的最高气压值偏小，锅内的最高温度不能达到120℃。 18．（23-24八年级下·安徽阜阳·期中）如图所示，容积很大的长方形水银槽，上方竖直放置一根足够长且两端开口的细玻璃管。管内壁光滑，初始状态管内紧贴水银面有一质量不计、横截面积的活塞，活塞不漏气，现用力将活塞缓慢匀速提升（忽略槽内水银液面高度变化）。已知水银密度，当地大气压加。（g取10N/kg）求： (1)细玻璃管内水银面上升的最大高度。（结果保留两位小数）； (2)活塞上升高度为100cm时，作用在活塞上的拉力大小； (3)活塞上升高度为40cm时，作用在活塞上的拉力大小。 【答案】(1)0.74m；(2)10N；(3)5.44N 【详解】（1）据知，细玻璃管内水银面上升的最大高度 （2）活塞上升高度为h=100cm=1m>0.74m 受到竖起向下的空气压力及竖直向上的拉力作用，作用在活塞上拉力 （3）活塞上升高度h1=40cm=0.4cm<0.74m 活塞受到向下的空气压力、向上的拉力及管内水银向上的压力作用，管内水银的压强 水银对活塞向上的压强 作用在活塞上的拉力 / 学科网（北京）股份有限公司 $$