第6节 流体压强与流速的关系（举一反三讲义）物理新教材沪科版（五四学制）八年级下册

第6节 流体压强与流速的关系 目录 学习目标 1 思维导图 2 知识梳理 2 知识点一、流体的压强与流速的关系 2 知识点二、流体压强规律的应用 4 方法技巧 6 方法技巧一、 用流体压强与流速的关系解释现象 6 方法技巧二、 流体流速变大的几种情况 6 巩固训练 6 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。 重点：流体压强与流速的关系。 难点：利用流体压强与流速的关系解释相关现象。 思维导图 知识梳理 知识点一、流体压强与流速的关系 1. 探究流体压强与流速的关系 （1）流体：液体和气体没有一定的形状，都具有流动性，因此统称为 。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 【实验一】图中，水从左边蓄水容器流向下方的水平玻璃管。由于相同时间内同一管中不同截面处水的流量是相同的，因此水平玻璃管横截面积较大处水的流速小，横截面积较小处水的流速大。蓄水容器内的水从下方的玻璃管中流出时，竖直细管中液面有高有低。 实验分析：水从下方的玻璃管中流出时，竖直细管中的液面高低不同，细管中液面越高，对应下方玻璃管内液体的压强越大。c管下方的液体流速大，压强小；a管下方的液体流速小，压强大。 实验结论：在液体中，流速越大的位置，压强越 。 【实验二】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。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 ，压强变 ，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 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 。 2. 探究归纳：流体压强与流速有关，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 【典例1】（24-25八年级下·上海·期中）如图是演示“流体压强与流速的关系”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。如果在右端c处往装置里急吹气，由于相同时间内同一管中不同截面处气体流量相同，因此粗管d处和细管e处相比，气体流速较大的是 处，气体压强较大的是 处；此时a、b两管中液面较高的是 管。 【变式1】如图所示是中国科技馆的“球吸”展项，当向两球中间吹气，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象。这是因为吹气时，两球间（     ） A．流速大压强小 B．流速小压强小 C．流速大压强大 D．流速小压强大 【变式2】（24-25八年级下·闵行·期中）为探究飞机机翼的奥秘，小闵根据机翼的形状制作了如图甲所示的模型，该模型上表面呈圆弧状，上方的空气流速快；下表面较平整，下方的空气流速慢。小闵把该模型穿在一根铁丝上并固定，在铁丝的上下各用一个力传感器施加向上、向下的拉力后，打开电扇对着模型吹风，如图乙所示。结果发现：上面力传感器的示数变小，下面力传感器的示数变大。 （1）根据实验现象比较模型上、下表面受到的流动气体压强的大小关系，并结合相关条件可归纳出流动气体的压强与流速的关系是： 。 （2）下列生活实例中，不能利用上述的规律解释的是__________。 A．一阵大风吹来，伞面被吹翻 B．将氢气球放手后，它会飘向空中 C．跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器，增加抓地力 【变式3】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。如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中 （选填“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） 知识点二、流体压强规律的应用 1. 文丘里流量计 文丘里流量计是一种测量有压管道流量的装置，常用于测量空气、天然气、水等流体的流量。图所示是文丘里流量计的结构示意图。流体在通过流量计时局部收缩，从而使流速增大，压强减小，因此流体在截面1和截面2处有压强差，通过测量压强差来测量流量大小。 2. 火车站台上的安全线： 在火车站和地铁站的站台上往往要画一条安全线。原因是：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 ，会产生一个向 侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。 3. 在海上做编队航行的舰船之间需保持一定距离 高速同向行驶的船舶如果靠得太近，两船之间水流的流速大，压强小于船外侧的压强。水流的压力差会使两船相互“吸引”而发生碰撞事故。因此，大型舰队在海上做编队航行时，各舰船之间需保持一定距离，以防止相邻舰船间因水流的压力差而发生碰撞。 4. 飞机的升力 如图所示是飞机的机翼截面形状，机翼的形状基本是 ，机翼的形状对飞机的起飞起了很重要的作用。 飞机起飞前，先在跑道上跑一段距离，空气相对机翼向后运动。因为机翼的形状是上凸下平，所以上方空气流速 ，压强 ，机翼上、下方存在压强差，产生 ，形成了向 的升力。机翼上、下表面的 是产生升力的原因。 【典例1】（24-25八年级下·黄浦·期末）电动车遮阳伞存在安全隐患。 （1）遮阳伞可以看成如图所示模型。当电动车快速行驶时，伞面上方空气流速 伞面下方空气流速，因此伞面上方受到的气体压强 伞面下方受到的气体压强（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）当电动车高速行驶时对路面的压力 其静止时对路面的压力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【变式1】（24-25八年级下·浦东新区·期中）鸟的翅膀与飞机机翼相似，如图所示上凸下平，当鸟飞翔时（　　） A．翅膀上方的空气流速大，压强大 B．翅膀上方的空气流速小，压强大 C．翅膀下方的空气流速小，压强大 D．翅膀下方的空气流速小，压强小 【变式2】（25-26九年级上·上海·阶段练习）在火车站的站台上，列车开动时，会带动列车周围的空气流动。离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，旅客必须站在如图所示的区域候车，以防被行驶列车“吸入”。 （1）根据所学知识可知，流体压强与流速的关系是 。 （2）结合所学知识，指出被行驶列车“吸入”的原因，并写出分析过程 。 【变式3】（24-25八年级下·闵行·期末）2024年11月，第21号台风“康妮”席卷上海。 （1）如图所示，一阵狂风沿着外墙吹过未关紧的窗户，窗外的气体流速变大，压强 （选填“增大”“减小”或“不变”），导致窗帘飘向 （选填“窗外”或“屋内”）。 （2）在暴雨影响下，城市下水道口有时会出现“倒灌”现象，产生该现象的原因是城市下水道从整体来看是一个庞大的连通器。以下装置中也属于连通器的有（　　） A．吸尘器 B．茶壶 C．液位计 D．船闸 方法技巧 一、用流体压强与流速的关系解释现象 1. 根据实际情况确定流速大的地方在哪里； 2. 根据流体压强与流速的关系确定压强差的方向，进而确定压力差的方向； 3. 根据压力差的作用分析产生的各种现象。 （1）窗外有风吹过，窗帘向窗外飘；（2）汽车开过后，路面上方尘土飞扬；（3）踢足球时的“香蕉球”；（4）打乒乓球时发出的“旋转球”；…… 二、流体流速变大的几种情况 1. 外力导致流体流速变大，如用力吹气。 2. 高速运动的物体带动流体流速变快，如列车周围的气流速度变大。 3. 同一流体在相同的时间内，通过较大的路程处流速大，如空气经过凸起的岩石流速变大。 4. 同一流体经过不同的横截面时，流过横截面小的位置流速大，压强小，如河道狭窄处水的流速大。 巩固训练 1．如图所示，未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管，细玻璃管内水柱高于瓶内水面，现用一根饮料吸管水平靠在细玻璃管的上端吹气，下列分析正确的是（　　） A．吹气时，上方空气流速大，细玻璃管内水柱下降 B．吹气时，上方空气流速大，细玻璃管内水柱不变 C．吹气前，瓶内气体压强等于瓶外大气压强 D．吹气前，瓶内气体压强大于瓶外大气压强 2. 科技节，同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”，如图所示，随着吹风机吹出空气，气球转动并向吹风机上方移动，这是因为吹风机（     ） A．上方空气流速大，压强小 B．上方空气流速大，压强大 C．下方空气流速大，压强小 D．下方空气流速大，压强大 3. 如图所示，是某草原发生的一起龙卷风，龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为（　　） A．迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中 B．龙卷风增大了空气对物体的浮力 C．龙卷风使物体受到的重力变小 D．龙卷风内部流速大，导致龙卷风内部的压强远小于外部的压强 4. 将一个乒乓球放入漏斗中，用电吹风从细管吹向漏斗的大口，来探究流体压强与流速的关系，以下方案不合理的是（　　） 5. 下列生活事例，不能用流体压强与流速关系解释的是（　　） A．图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起 B．图乙，骆驼有宽大的脚掌,所以不会陷入沙中 C．图丙，等候列车的乘客应站在安全线以外 D．图丁，飞机水平飞行时有向上的升力 6. 在小汽车正常行驶的过程中，将车窗微微打开，再将天窗按照如图所示的方式打开，车内就能快速通风换气，这是由于（　　） A．车窗处的空气压强比天窗处大，车内空气从车窗流向天窗 B．车窗处的空气压强比天窗处小，车内空气从天窗流向车窗 C．车窗处的空气压强比天窗处大，车内空气从天窗流向车窗 D．车窗处的空气压强比天窗处小，车内空气从车窗流向天窗 7. 如图所示，小明在站台上的安全线外候车，是为了防止列车进站时，列车附近的空气流速大，压强 而带来的危险。列车出站后，在列车座位上的小明相对于列车车窗是 的。 8. 如图所示，用嘴对着倒扣漏斗用力向上吸气，漏斗里的乒乓球不会掉下来，证明了 的存在；若用力向下吹气，发现乒乓球不会掉下来，证明了 的存在；若用力向下吹气，发现乒乓球也不会掉下来，还会听到撞击漏斗侧壁的声音，说明了流速越大，流体的压强越 。 9. 小明水平抛出剖面图形状为的圆形玩具飞盘，初始阶段飞盘轨迹如图中虚线所示，所以飞盘在爬升过程中，飞盘受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用；该阶段飞盘的凸面应该向 （选填“上”或“下”）。飞盘最终要落向地面，这是由于它受到 的作用。 10. 厨房中的抽油烟机工作时，其发动机带动风扇转动，扇叶转动处的空气流速变大，压强变 ，油烟在 的作用下被压向扇口从而排出厨房。 11．如图，拧动燃气灶的点火装置后，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，因为天然气的喷入导致进口处的天然气流速 （选填“大”或“小”），所以压强小于大气压强。 12. 图为自制乒乓球发球机示意图，当用吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速变 （选填“快”或“慢”），压强变 （选填“大”或“小”），上、下表面存在压力差，产生向上的升力。 13. （24-25八年级下·静安·期末）C919是我国首款具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。 （1）C919国产大飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎，这是通过增大受力面积来 对地面的压强；轮胎表面设计花纹，这是通过增大接触面粗糙程度来 摩擦。（均选填“增大”或“减小”） （2）C919国产大飞机机翼的横断面形状是上凸下平的，如图所示。当飞机在空气中前进时，机翼上方的气流速度比下方的 ，所以机翼上方的气压比下方的 ，机翼的上、下表面存在的压力差，使机翼获得了向上的举力。（均选填“大”或“小”） 14．下面是小明同学实验探究过程： 【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系。 【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系? 【设计实验和进行实验】 （1）如图所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中间用力吹气。你观察到的现象是 （选填“两张纸向中间靠拢”或“两张纸向两边分开”）。 【分析和论证】 （2）你通过本实验可以得出的初步结论： 。 15. 小阳在“探究流体压强与流速的关系”的实验中，当打开水龙头阀门时，观察与横管C相连的细玻璃管A和B中液柱的高度如图所示。 （1）该探究问题中的自变量是 。 （2）已知水管C中较细的地方水的流速快，由实验现象可知水中流速快的地方压强 。 16．小明发现不同飞机机型一般不同，那么机翼的形状是否会影响飞机的升力呢？他用硬纸板制作成厚度不同、长度和宽度相同的机翼模型进行了探究，如图所示，用竖直的金属杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上，用可调速的风扇、距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，整理相关的数据如表， 实验组别 机翼厚度 不同时速时弹簧秤的示数（） 0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s 1 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9 2 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0 3 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0 （1）分析上表数据可知电风扇的风速越大，弹簧秤的示数越 ； （2）第1组实验中，当风速为6m/s时，机翼模型受到的升力为 N； （3）分析表格数据，可得到机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系： ； （4）小明在实验过程中还发现用不同材质的纸制作厚度、长度和宽度相同的机翼模型实验时，弹簧测力计的示数也会发生变化，就此现象请你提出一个可探究的科学问题 。 17. （24-25九年级上·普陀·期末）小明了解到有一种简易家庭淋浴装置，是一种结构如图（a）所示的混合阀，它有两个进水口，冷水口直接与自来水管连接，热水口很细，连接的吸水管插在一壶热水里。使用时候，拧开水龙头，热水会自动上升，冷水和热水混合后，从喷头里喷出温水。为探究冷水和热水通过混合阀混合后变成温水的原因，他查阅了相关资料，了解到混合阀内部结构如图（b）所示，类似一个三通管。为此他找来如图（c）所示的玻璃管（两根竖直管与水平管相通），将此玻璃管右管与自来水管连接，当水在玻璃管中流动时（已知横截面积较大处水的流速小于横截面积较小处水的流速），两根竖直管中水面的高度不相同，实验现象如图（c）所示。 （1）由图（c）所示的实验现象，得出管中液体对管壁的压强与液体流速之间关系的初步结论是： ； （2）请结合上述结论，分析冷水流过混合阀时，热水会自动上升与冷水混合的原因 。 18. （2025·闵行·二模）高铁站的候车区一般在地面上标有黄色警戒线，称为安全线，主要起到提醒和警示作用。为了明确设置安全线的原因，小航查阅资料后获得如下信息： ①液体和气体没有一定的形状，都具有流动性，因此统称为流体； ②列车进站时会带动周围的气体流动，且车速越大，气体流动速度越大； ③如果乘客与列车靠得过近，存在被列车“吸”过去的危险； ④不同运行速度的列车对应安全线到站台边缘的距离如表1所示。 表1 列车速度 安全线到站台边缘的距离 不大于120千米/小时 1.0米 120千米/小时至160千米/小时 1.5米 160千米/小时至200千米/小时 2.0米 请根据相关材料，回答下列问题。 （1）乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压 。根据上述材料信息还可知：流体压强和流速有关，随着流体流速增大，流体压强将 。（均选填“增大”或“减小”） （2）流体压强和流速的关系应用非常广泛，文丘里流量计可用于测量有压管道天然气流量，其结构示意图如图所示； （a）若有压管道内天然气没有流动，则文丘里管内液面高度差为 。 （b）当文丘里管内液面高度差为时，查阅相关资料可知此时截面位置的流速差为，则该有压管道内天然气的流速大小为 。（用的代数式表示） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6节 流体压强与流速的关系 目录 学习目标 1 思维导图 2 知识梳理 2 知识点一、流体的压强与流速的关系 2 知识点二、流体压强规律的应用 5 方法技巧 8 方法技巧一、 用流体压强与流速的关系解释现象 8 方法技巧二、 流体流速变大的几种情况 8 巩固训练 8 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。 重点：流体压强与流速的关系。 难点：利用流体压强与流速的关系解释相关现象。 思维导图 知识梳理 知识点一、流体压强与流速的关系 1. 探究流体压强与流速的关系 （1）流体：液体和气体没有一定的形状，都具有流动性，因此统称为流体。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 【实验一】图中，水从左边蓄水容器流向下方的水平玻璃管。由于相同时间内同一管中不同截面处水的流量是相同的，因此水平玻璃管横截面积较大处水的流速小，横截面积较小处水的流速大。蓄水容器内的水从下方的玻璃管中流出时，竖直细管中液面有高有低。 实验分析：水从下方的玻璃管中流出时，竖直细管中的液面高低不同，细管中液面越高，对应下方玻璃管内液体的压强越大。c管下方的液体流速大，压强小；a管下方的液体流速小，压强大。 实验结论：在液体中，流速越大的位置，压强越小。 【实验二】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。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. 探究归纳：流体压强与流速有关，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 【典例1】（24-25八年级下·上海·期中）如图是演示“流体压强与流速的关系”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。如果在右端c处往装置里急吹气，由于相同时间内同一管中不同截面处气体流量相同，因此粗管d处和细管e处相比，气体流速较大的是 处，气体压强较大的是 处；此时a、b两管中液面较高的是 管。 【答案】 e d a 【详解】如果在右端c处往装置里急吹气，由于d处比e处粗，导致d处气流速度小于e的气流速度，e处的气体流速较大，根据流体压强和流速的关系可知，d处气流压强大于e的气流压强，在左右压强差的作用下b管水面下降，a管水面升高，a管液面较高。 【变式1】如图所示是中国科技馆的“球吸”展项，当向两球中间吹气，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象。这是因为吹气时，两球间（     ） A．流速大压强小 B．流速小压强小 C．流速大压强大 D．流速小压强大 【答案】A 【详解】气流从两只球中间的缝隙通过时，由于中间空气流速快、压强小，两侧空气流速慢、压强大，所以会发现两只小球向中间靠拢，即“球吸”现象的原理是流体压强与流速的关系。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 【变式2】（24-25八年级下·闵行·期中）为探究飞机机翼的奥秘，小闵根据机翼的形状制作了如图甲所示的模型，该模型上表面呈圆弧状，上方的空气流速快；下表面较平整，下方的空气流速慢。小闵把该模型穿在一根铁丝上并固定，在铁丝的上下各用一个力传感器施加向上、向下的拉力后，打开电扇对着模型吹风，如图乙所示。结果发现：上面力传感器的示数变小，下面力传感器的示数变大。 （1）根据实验现象比较模型上、下表面受到的流动气体压强的大小关系，并结合相关条件可归纳出流动气体的压强与流速的关系是： 。 （2）下列生活实例中，不能利用上述的规律解释的是__________。 A．一阵大风吹来，伞面被吹翻 B．将氢气球放手后，它会飘向空中 C．跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器，增加抓地力 【答案】（1）空气流速快的地方压强小，空气流速慢的地方压强大。（2）B 【详解】（1）根据实验装置和实验现象分析可知，当电扇对着模型吹风时，模型上方空气流速快，下方空气流速慢，而传感器的示数表现为上面力传感器的示数变小即压强变小，下面力传感器的示数变大即压强变大，则流动气体的压强与流速的关系是：空气流速快的地方压强小，空气流速慢的地方压强大。 （2）A．伞面上方呈圆弧状，大风吹来时上方空气流速快压强小，会导致伞面上翻被吹翻，A符合上述规律，故A不符合题意； B．氢气球放手后飘向空中是由于氢气的密度小于空气密度，B不符合上述规律，故B符合题意； C．跑车尾部安装上平下凸的气流偏导器，由于空气流速快的地方压强小，则气流偏导器上方压强大于下方压强，将跑车向下压，增加抓地力，C符合上述规律，故C不符合题意。故选B。 【变式3】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。如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中 （选填“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） 【答案】 a 400 【详解】根据流体压强和流速的关系可知，b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，那么b管上方气压大于a管上方气压，因此a管的水面高度大于b管。 a管的液面比原来升高了2cm，则b管的液面比原来下降了2cm，故U形管底部左右两侧液体的压强差为 知识点二、流体压强规律的应用 1. 文丘里流量计 文丘里流量计是一种测量有压管道流量的装置，常用于测量空气、天然气、水等流体的流量。图所示是文丘里流量计的结构示意图。流体在通过流量计时局部收缩，从而使流速增大，压强减小，因此流体在截面1和截面2处有压强差，通过测量压强差来测量流量大小。 2. 火车站台上的安全线： 在火车站和地铁站的站台上往往要画一条安全线。原因是：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。 3. 在海上做编队航行的舰船之间需保持一定距离 高速同向行驶的船舶如果靠得太近，两船之间水流的流速大，压强小于船外侧的压强。水流的压力差会使两船相互“吸引”而发生碰撞事故。因此，大型舰队在海上做编队航行时，各舰船之间需保持一定距离，以防止相邻舰船间因水流的压力差而发生碰撞。 4. 飞机的升力 如图所示是飞机的机翼截面形状，机翼的形状基本是上凸下平，机翼的形状对飞机的起飞起了很重要的作用。 飞机起飞前，先在跑道上跑一段距离，空气相对机翼向后运动。因为机翼的形状是上凸下平，所以上方空气流速快，压强小，机翼上、下方存在压强差，产生压力差，形成了向上的升力。机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。 【典例1】（24-25八年级下·黄浦·期末）电动车遮阳伞存在安全隐患。 （1）遮阳伞可以看成如图所示模型。当电动车快速行驶时，伞面上方空气流速 伞面下方空气流速，因此伞面上方受到的气体压强 伞面下方受到的气体压强（均选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）当电动车高速行驶时对路面的压力 其静止时对路面的压力（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】（1）大于，小于；（2）小于。 【详解】（1）在相同时间内，伞面上方空气运动距离较长，根据v=s/t可知，伞面上方空气流速较快，即伞面上方空气流速大于伞面下方空气流速。 流体中流速越快的位置，压强越小，故伞面上方受到的气体压强小于伞面下方受到的气体压强。 （2）由于伞面上方受到的气体压强小于伞面下方受到的气体压强，故伞面受到一个向上的压强差，因而有一个向上的压力差，产生了升力，故电动车高速行驶时对地面的压力会小于其重力，故此时压力要小于电动车静止时对路面的压力。 【变式1】（24-25八年级下·浦东新区·期中）鸟的翅膀与飞机机翼相似，如图所示上凸下平，当鸟飞翔时（　　） A．翅膀上方的空气流速大，压强大 B．翅膀上方的空气流速小，压强大 C．翅膀下方的空气流速小，压强大 D．翅膀下方的空气流速小，压强小 【答案】C 【详解】鸟的翅膀上凸下平，当鸟飞翔时，空气流过翅膀：翅膀上方空气流速大，压强小；翅膀下方空气流速小，压强大，产生向上的升力使鸟飞翔。故选C。 【变式2】（25-26九年级上·上海·阶段练习）在火车站的站台上，列车开动时，会带动列车周围的空气流动。离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，旅客必须站在如图所示的区域候车，以防被行驶列车“吸入”。 （1）根据所学知识可知，流体压强与流速的关系是 。 （2）结合所学知识，指出被行驶列车“吸入”的原因，并写出分析过程 。 【答案】（1）流体流速越大，压强越小；（2）见解析 【详解】（1）实验结果表明，流体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 （2）列车行驶时，其周围空气随列车一起快速运动，导致列车附近空气流速大，根据流体压强与流速的关系，此处压强小；而旅客站在离列车一定距离的外侧区域，空气流速小，压强大。这样就在旅客的内侧（靠近列车侧）和外侧之间形成了一个由外侧指向内侧的压强差，这个压强差产生的压力差会将旅客推向列车，从而出现被 “吸入” 的危险。 【变式3】（24-25八年级下·闵行·期末）2024年11月，第21号台风“康妮”席卷上海。 （1）如图所示，一阵狂风沿着外墙吹过未关紧的窗户，窗外的气体流速变大，压强 （选填“增大”“减小”或“不变”），导致窗帘飘向 （选填“窗外”或“屋内”）。 （2）在暴雨影响下，城市下水道口有时会出现“倒灌”现象，产生该现象的原因是城市下水道从整体来看是一个庞大的连通器。以下装置中也属于连通器的有（　　） A．吸尘器 B．茶壶 C．液位计 D．船闸 【答案】（1）减小，窗外；（2）BCD 【详解】（1）根据流体压强与流速的关系，流体流速越大的位置，压强越小，所以当狂风沿着外墙吹过未关紧的窗户，窗外的气体流速变大，压强减小。屋内压强相对窗外较大，在压强差的作用下，窗帘会向压强小的一侧飘动，导致窗帘飘向窗外。 （2）连通器是指上端开口，底部互相连通的容器。连通器内装有同种液体且静止时，各容器液面保持相平。 A．吸尘器是利用大气压工作的，不是连通器，故A不符合题意； B．茶壶的壶身和壶嘴底部相连，上端开口，符合连通器的特点，故B符合题意； C．液位计是利用连通器原理工作的，它与容器底部相连，上端开口，通过液位计内液面高度可知道容器内液面高度，故C符合题意； D．船闸工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器，利用连通器原理使船平稳通过不同水位，故D符合题意。 故选BCD。 方法技巧 一、用流体压强与流速的关系解释现象 1. 根据实际情况确定流速大的地方在哪里； 2. 根据流体压强与流速的关系确定压强差的方向，进而确定压力差的方向； 3. 根据压力差的作用分析产生的各种现象。 （1）窗外有风吹过，窗帘向窗外飘；（2）汽车开过后，路面上方尘土飞扬；（3）踢足球时的“香蕉球”；（4）打乒乓球时发出的“旋转球”；…… 二、流体流速变大的几种情况 1. 外力导致流体流速变大，如用力吹气。 2. 高速运动的物体带动流体流速变快，如列车周围的气流速度变大。 3. 同一流体在相同的时间内，通过较大的路程处流速大，如空气经过凸起的岩石流速变大。 4. 同一流体经过不同的横截面时，流过横截面小的位置流速大，压强小，如河道狭窄处水的流速大。 巩固训练 1．如图所示，未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管，细玻璃管内水柱高于瓶内水面，现用一根饮料吸管水平靠在细玻璃管的上端吹气，下列分析正确的是（　　） A．吹气时，上方空气流速大，细玻璃管内水柱下降 B．吹气时，上方空气流速大，细玻璃管内水柱不变 C．吹气前，瓶内气体压强等于瓶外大气压强 D．吹气前，瓶内气体压强大于瓶外大气压强 【答案】D 【详解】AB．由流体压强和流速的关系可知，水平向玻璃管的上端吹气，玻璃管上方空气的流速增大，压强减小，瓶内气体压强不变，玻璃管中液体受到向上的压强差，液面上升，故AB错误； CD．由题知，吹气前，玻璃管内水柱高于瓶内水面，瓶内气压等于玻璃管内水柱产生的压强和瓶外大气压之和，所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强，故C错误，D正确。故选D。 2. 科技节，同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”，如图所示，随着吹风机吹出空气，气球转动并向吹风机上方移动，这是因为吹风机（     ） A．上方空气流速大，压强小 B．上方空气流速大，压强大 C．下方空气流速大，压强小 D．下方空气流速大，压强大 【答案】A 【详解】吹风机吹风使气球上方的空气流速大于气球下方的空气流速，下方空气的压强大于上方空气的压强，气球转动并向吹风机上方移动，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3. 如图所示，是某草原发生的一起龙卷风，龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为（　　） A．迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中 B．龙卷风增大了空气对物体的浮力 C．龙卷风使物体受到的重力变小 D．龙卷风内部流速大，导致龙卷风内部的压强远小于外部的压强 【答案】D 【详解】A. 迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中，是迷信说法，没有科学道理，故A不符题意； B. 物体受到的浮力只和物体排开空气的体积及空气密度有关，这两个量没变，浮力就没变，故B不符合题意； C. 物体的重力的大小和质量有关，与空气流动的速度无关，故C不符合题意； D. 根据流体压强与流速的关系可知：龙卷风内部空气流速快外部流速慢，造成龙卷风内部的压强远小于外部的压强，故D符合题意；故选D。 4. 将一个乒乓球放入漏斗中，用电吹风从细管吹向漏斗的大口，来探究流体压强与流速的关系，以下方案不合理的是（　　） 【答案】A 【详解】A．不吹气时，乒乓球受到的重力和支持力是平衡力，乒乓球处于静止状态；竖直向上吹气时，乒乓球底部空气流速大压强小，乒乓球上面流速小压强大，产生向下的压力，乒乓球受竖直向下的重力，乒乓球还受到支持力作用，这三个力是平衡力，乒乓球也处于静止状态，所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态，不能很好地探究流体流速对流体压强的影响，故A符合题意； B．不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来；水平向右吹气时，乒乓球左侧空气流速大压强小，乒乓球右侧空气流速小压强大，产生向左的压力，乒乓球保持静止状态，所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，故B不符合题意； C．不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来；竖直向下吹气时，乒乓球上方空气流速大压强小，乒乓球下方空气流速小压强大，产生向上的压力，乒乓球保持静止状态，所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，故C不符合题意； D．不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来；斜向下吹气时，乒乓球左上方空气流速大压强小，乒乓球右下方空气流速小压强大，产生向左上方的压力，乒乓球保持静止状态，所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，故D不符合题意。 故选A。 5. 下列生活事例，不能用流体压强与流速关系解释的是（　　） A．图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起 B．图乙，骆驼有宽大的脚掌,所以不会陷入沙中 C．图丙，等候列车的乘客应站在安全线以外 D．图丁，飞机水平飞行时有向上的升力 【答案】B 【详解】流体压强与流速的关系是：流速越大的地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。 A．刮大风时，伞上方空气流速大，压强小，伞下方空气流速小，压强大，伞受到向上的压力差，所以会被向上“吸”起，能用流体压强与流速关系解释，故A不符合题意； B．骆驼有宽大的脚掌，是通过增大受力面积来减小压强，所以不会陷入沙中，这是固体压强的知识，不能用流体压强与流速关系解释，故B符合题意； C．列车行驶时，列车周围空气流速大，压强小，人站在安全线以内，外侧空气流速小，压强大，人会受到向内的压力差，容易发生危险，所以等候列车的乘客应站在安全线以外，能用流体压强与流速关系解释，故C不符合题意； D．飞机水平飞行时，机翼上方空气流速大，压强小，机翼下方空气流速小，压强大，机翼受到向上的压力差，从而产生向上的升力，能用流体压强与流速关系解释，故D不符合题意。 故选B。 6. 在小汽车正常行驶的过程中，将车窗微微打开，再将天窗按照如图所示的方式打开，车内就能快速通风换气，这是由于（　　） A．车窗处的空气压强比天窗处大，车内空气从车窗流向天窗 B．车窗处的空气压强比天窗处小，车内空气从天窗流向车窗 C．车窗处的空气压强比天窗处大，车内空气从天窗流向车窗 D．车窗处的空气压强比天窗处小，车内空气从车窗流向天窗 【答案】A 【详解】天窗开口处空气流速大，压强小；车窗处空气流速相对较小，压强大。所以车内空气会从压强大的车窗处流向压强小的天窗处，故A符合题意，BCD不符合题意。故选 A。 7. 如图所示，小明在站台上的安全线外候车，是为了防止列车进站时，列车附近的空气流速大，压强 而带来的危险。列车出站后，在列车座位上的小明相对于列车车窗是 的。 【答案】 小 静止 【详解】人离列车太近，列车进站时，使人和列车之间的空气流动速度快，压强变小，离站台远的地方气体相对流速较慢，压强较大，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，所以小明在站台上的安全线外候车。 列车出站后，在列车座位上的小明相对于列车车窗的位置没有发生改变，相对于列车车窗是静止的。 8. 如图所示，用嘴对着倒扣漏斗用力向上吸气，漏斗里的乒乓球不会掉下来，证明了 的存在；若用力向下吹气，发现乒乓球不会掉下来，证明了 的存在；若用力向下吹气，发现乒乓球也不会掉下来，还会听到撞击漏斗侧壁的声音，说明了流速越大，流体的压强越 。 【答案】 大气压 流体压强 小 【详解】用嘴对着倒扣漏斗用力向上吸气，漏斗内的气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，乒乓球不会掉下来，证明了大气压的存在。 用力向下吹气，乒乓球不会掉下来，此时乒乓球上方空气流速大，压强小，下方压强大，产生向上的压力差使乒乓球不掉落，证明了流体压强的存在。 用力向下吹气时，乒乓球上方空气流速大，听到乒乓球撞击漏斗侧壁的声音，说明乒乓球受到向上的压力差而不会掉下来，这说明了流速越大，流体的压强越小。 9. 小明水平抛出剖面图形状为的圆形玩具飞盘，初始阶段飞盘轨迹如图中虚线所示，所以飞盘在爬升过程中，飞盘受到 （选填“平衡力”或“非平衡力”）作用；该阶段飞盘的凸面应该向 （选填“上”或“下”）。飞盘最终要落向地面，这是由于它受到 的作用。 【答案】 非平衡力 上 重力 【详解】飞盘在爬升过程中，做曲线运动，飞行过程中处于非平衡状态，受到的是非平衡力。 该阶段飞盘的凸面应该向上，因为飞盘的上表面凸起，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，在这个压强差的作用下使飞盘获得向上的升力，快速前进的飞盘才会越升越高。 地球附近一切物体都受到地球的吸引，这种由于地球吸引而使物体受到的力叫重力，重力的方向总是竖直向下。飞盘最终要落向地面，这是由于它受到重力的作用。 10. 厨房中的抽油烟机工作时，其发动机带动风扇转动，扇叶转动处的空气流速变大，压强变 ，油烟在 的作用下被压向扇口从而排出厨房。 【答案】 小 大气压 【详解】流体的压强随流速的增大而减小，发动机带动风扇转动，扇叶转动处的空气流速变大，压强变小，小于外界的大气压，油烟在大气压的作用下被压向扇口从而排出厨房。 11．如图，拧动燃气灶的点火装置后，天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，天然气不会从进口处外泄，因为天然气的喷入导致进口处的天然气流速 （选填“大”或“小”），所以压强小于大气压强。 【答案】大 【详解】因为流体流速越大的地方压强越小，所以当天然气流速变大时，其压强小于大气压强，产生的压强差向内，所以不会从进口处外泄。 12. 图为自制乒乓球发球机示意图，当用吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速变 （选填“快”或“慢”），压强变 （选填“大”或“小”），上、下表面存在压力差，产生向上的升力。 【答案】 快 小 【详解】当用吹风机向水平管吹风时，根据流体压强与流速的关系可知，乒乓球上方的气体流速变快，压强变小，乒乓球下方空气流速慢，压强大，上、下表面存在压力差，产生向上的升力。 13. （24-25八年级下·静安·期末）C919是我国首款具有自主知识产权的喷气式中程干线客机。 （1）C919国产大飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎，这是通过增大受力面积来 对地面的压强；轮胎表面设计花纹，这是通过增大接触面粗糙程度来 摩擦。（均选填“增大”或“减小”） （2）C919国产大飞机机翼的横断面形状是上凸下平的，如图所示。当飞机在空气中前进时，机翼上方的气流速度比下方的 ，所以机翼上方的气压比下方的 ，机翼的上、下表面存在的压力差，使机翼获得了向上的举力。（均选填“大”或“小”） 【答案】（1）减小，增大；（2）大，小 【详解】（1）飞机的起落架采用了多个宽大的轮胎，这是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强。 轮胎表面设计花纹，这是在压力一定时，通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦。 （2）飞机机翼的横断面上凸下平，当飞机在空气中前进时，机翼上方的气流速度比下方的大，流体流速大的地方，压强小，所以机翼上方的气压比下方的小，机翼的上、下表面存在的压力差，使机翼获得了向上的升力。 14．下面是小明同学实验探究过程： 【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系。 【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系? 【设计实验和进行实验】 （1）如图所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中间用力吹气。你观察到的现象是 （选填“两张纸向中间靠拢”或“两张纸向两边分开”）。 【分析和论证】 （2）你通过本实验可以得出的初步结论： 。 【答案】（1）两张纸向中间靠拢；（2）见解析 【详解】（1）向两纸中间用力吹气，两纸中间气体的流速大，压强小，两张纸在大气压的作用下，向中间靠拢。 （2）向两纸中间用力吹气，两张纸向中间靠拢，可以得到空气中流速大的地方，压强小。 15. 小阳在“探究流体压强与流速的关系”的实验中，当打开水龙头阀门时，观察与横管C相连的细玻璃管A和B中液柱的高度如图所示。 （1）该探究问题中的自变量是 。 （2）已知水管C中较细的地方水的流速快，由实验现象可知水中流速快的地方压强 。 【答案】（1）流体流速；（2）小。 【详解】（1）探究流体压强与流速的关系实验中，探究问题中的自变量是水的流速即流体流速； （2）在流量一定时，管子越细，水的流速就越大，压强就越小，液柱越低，表明流速慢的地方压强大，流速快的地方压强小。 16．小明发现不同飞机机型一般不同，那么机翼的形状是否会影响飞机的升力呢？他用硬纸板制作成厚度不同、长度和宽度相同的机翼模型进行了探究，如图所示，用竖直的金属杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上，用可调速的风扇、距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，整理相关的数据如表， 实验组别 机翼厚度 不同时速时弹簧秤的示数（） 0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s 1 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9 2 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0 3 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0 （1）分析上表数据可知电风扇的风速越大，弹簧秤的示数越 ； （2）第1组实验中，当风速为6m/s时，机翼模型受到的升力为 N； （3）分析表格数据，可得到机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系： ； （4）小明在实验过程中还发现用不同材质的纸制作厚度、长度和宽度相同的机翼模型实验时，弹簧测力计的示数也会发生变化，就此现象请你提出一个可探究的科学问题 。 【答案】（1）小；（2）4.4；（3）长度和宽度相同的机翼模型，厚度越大，升力越大；(4)飞机升力的大小与机翼的材质有什么关系？ 【详解】（1）观察表格中数据，以任意一组机翼厚度为例，比如第1组，当风速从0m/s增大到12m/s时，弹簧秤的示数从9.5N逐渐减小到2.9N；第2组风速增大时，示数从10.0N减小到0；第3组同样呈现示数随风速增大而减小的趋势。由此可以得出，电风扇的风速越大，弹簧秤的示数越小。 （2）当风速为0m/s 时，没有风对机翼施加升力，此时弹簧秤的示数等于机翼模型自身的重力。第1组实验中，风速为0m/s时弹簧秤示数为9.5N，即机翼模型的重力为9.5N。 当风速为6m/s时，弹簧秤的示数为5.1N，此时弹簧秤的示数等于重力减去升力（因为升力向上，抵消了一部分重力）。所以机翼模型受到的升力为重力与此时弹簧秤示数的差值，即F=9.5N-5.1N=4.4N （3）要分析升力和机翼厚度的关系，需控制风速相同，比较不同厚度机翼对应的升力。 以风速为1m/s时为例，2cm厚度的机翼对应的弹簧秤示数为8.5N，升力为9.5N-8.5N=1.0N 4cm厚度的机翼弹簧秤示数为8.6N，升力为10.0N-8.6N=1.4N 6cm厚度的机翼弹簧秤示数为9.1N，升力为11.0N-9.1N=1.9N 可见厚度越大，升力越大。 再看风速为3m/s时，2cm厚度升力为9.5N-7.1N =2.4N 4cm厚度升力为10.0N-6.3N=3.7N 6cm厚度升力为11.0N-6.1N=4.9N 同样体现厚度越大，升力越大的规律。其他风速下也能观察到相同的趋势，因此可以得出：长度和宽度相同的机翼模型，厚度越大，升力越大。 （4）实验中发现，当机翼模型的厚度、长度和宽度相同，但材质不同时，弹簧测力计的示数发生变化，而弹簧测力计的示数变化反映了升力的变化。由此可以提出探究的科学问题：飞机升力的大小与机翼的材质有什么关系？ 17. （24-25九年级上·普陀·期末）小明了解到有一种简易家庭淋浴装置，是一种结构如图（a）所示的混合阀，它有两个进水口，冷水口直接与自来水管连接，热水口很细，连接的吸水管插在一壶热水里。使用时候，拧开水龙头，热水会自动上升，冷水和热水混合后，从喷头里喷出温水。为探究冷水和热水通过混合阀混合后变成温水的原因，他查阅了相关资料，了解到混合阀内部结构如图（b）所示，类似一个三通管。为此他找来如图（c）所示的玻璃管（两根竖直管与水平管相通），将此玻璃管右管与自来水管连接，当水在玻璃管中流动时（已知横截面积较大处水的流速小于横截面积较小处水的流速），两根竖直管中水面的高度不相同，实验现象如图（c）所示。 （1）由图（c）所示的实验现象，得出管中液体对管壁的压强与液体流速之间关系的初步结论是： ； （2）请结合上述结论，分析冷水流过混合阀时，热水会自动上升与冷水混合的原因 。 【答案】（1）液体流速越快的位置对管壁的压强越小；（2）见解析 【详解】（1）由图（c）可知，横截面积较大处竖直管中水面的高度较大，横截面积较小处竖直管中水面的高度较低，由此可知，液体流速越快的位置对管壁的压强越小。 （2）当导管里有自来水流过时，冷水进入混合阀流速变快压强变小，管下方热水流速慢压强大，形成向上的压强差，把热水压上来后，在冷水作用下二者混合成温水，热水在吸水管内上升，与冷水混合后，从喷头喷出。 18. （2025·闵行·二模）高铁站的候车区一般在地面上标有黄色警戒线，称为安全线，主要起到提醒和警示作用。为了明确设置安全线的原因，小航查阅资料后获得如下信息： ①液体和气体没有一定的形状，都具有流动性，因此统称为流体； ②列车进站时会带动周围的气体流动，且车速越大，气体流动速度越大； ③如果乘客与列车靠得过近，存在被列车“吸”过去的危险； ④不同运行速度的列车对应安全线到站台边缘的距离如表1所示。 表1 列车速度 安全线到站台边缘的距离 不大于120千米/小时 1.0米 120千米/小时至160千米/小时 1.5米 160千米/小时至200千米/小时 2.0米 请根据相关材料，回答下列问题。 （1）乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压 。根据上述材料信息还可知：流体压强和流速有关，随着流体流速增大，流体压强将 。（均选填“增大”或“减小”） （2）流体压强和流速的关系应用非常广泛，文丘里流量计可用于测量有压管道天然气流量，其结构示意图如图所示； （a）若有压管道内天然气没有流动，则文丘里管内液面高度差为 。 （b）当文丘里管内液面高度差为时，查阅相关资料可知此时截面位置的流速差为，则该有压管道内天然气的流速大小为 。（用的代数式表示） 【答案】（1）减小，减小；（2）0， 【详解】（1）乘客被列车“吸”过去是源于乘客和列车之间的气压减小。根据上述材料信息知道，流体压强和流速有关，随着流体流速增大，流体压强将减小。因为列车进站时带动周围气体流动，使乘客与列车之间的空气流速变大，根据流体压强与流速的关系，此处压强变小，而乘客身后的空气流速相对较小，压强大，从而产生一个推向列车的压力差，导致乘客有被“吸”过去的危险。 （2）[1]若有压管道内天然气没有流动，则文丘里管内液面高度差为0。因为天然气不流动时，管道内各处压强相等，根据连通器原理，文丘里管内液面应保持水平，高度差为0。 [2]天然气从管道流过时，在相同时间内截面的流量相等，则有，可得。 由图可知，v2>v1，则流速差 解得有压管道内天然气的流速。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $