第14讲 流体压强与流速的关系(2大考点)(寒假预习讲义)八年级物理新教材人教版
2026-01-05
|
2份
|
29页
|
935人阅读
|
79人下载
精品
内容正文:
第14讲 流体压强与流速的关系
内容导航——预习三步曲
第一步 学
析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题·讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点·强知识:2大核心考点精准练
第二步 记
串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步 测
过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 流体压强与流速的关系
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
①探究一: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。
【实验现象】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探究二:口吹硬币跳跃木块。如图所示,在离桌边20~30cm的地方放一枚铝制硬币,在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,观察现象。
【实验现象】硬币会跳过木块。
【现象分析】实验中的硬币,上面只有空气与它接触。吹气时硬币向上“跳”,说明它下面空气向上的压力较大。硬币上下两面的面积相同,因此一定是下面空气向上的压强比较大。由于吹气,硬币上面的流速变大,压强变小;硬币下方空气流速小,压强大。
【实验结论】在气体中,流速越大的位置,压强越小。
③探究三:如图所示,在盛水的浅容器中放入两个乒乓球,使两球间隔一定的距离且静止。现用一细纸管向两乒乓球中间吹气,观察现象。
【实验现象】两乒乓球会靠拢。
【实验分析】两个乒乓球向中间靠拢,说明两球内侧受到液体的压强变小,吹气前后两球外侧受到液体压强不变,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靠拢。
【实验结论】在液体中,流速越大的位置,压强越小。
④探究四:玻璃管中水柱的高度为何不同。如图所示是一粗细不同的玻璃管,在粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管与其连通;让水流过玻璃管,观察现象。
【实验现象】三个竖直玻璃管中的水柱高度不相同。与粗管处连接的管子,水柱最高,与细管处连接的管子,水柱最低。
【实验分析】水平管的粗细不同,水流动时,流量是相同的,故三段水平管中水的流速是不同的,粗管中的水流速小,细管中的水流速大。水流动时,小竖管中水柱的高度不相同,根据液体的压强公式p=ρgh可知,各段水平管中水的压强不相同,粗管中水的压强大,细管中水的压强小。
【实验结论】在液体中,流速大的位置,压强小;流速小的位置,压强大。
2.在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
知识点2 飞机的升力
1.飞机机翼
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.飞机的升力
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,机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力,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()。
教材习题01
风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外;居室前后两面的窗户都打开时,“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】风沿着窗外的墙面吹过时,窗外空气流速大,压强小,窗内外存在压强差,因而有压力差,使窗帘飘向窗外。
有“过堂风”吹过时,衣柜门外空气流速大,压强小,柜门内外存在压强差,因而有压力差,使衣柜门被吹开。
教材习题02
据说1912年秋天,当时世界上最大的轮船之―――奥林匹克号在全速前进,另一艘比它小得多的霍克号军舰,沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶,两船最句相距100m左右,随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了:霍克号突然偏离丁自己的航道,向奥林匹克号直冲过来。最后,两船剧烈相撞,霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解释这一事故发生的原因。
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】两船平行急速行驶时,两船间水流速度大,压强小,船内外侧存在压强差,因而有压力差,使得两船相撞。
教材习题03
如图,在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车。请分析,为什么当列车驶过时,如果人站在安全线以内,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的。
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】当列车驶过时,列车周围的空气流速增大,压强减小。此时如果人站在安全线以内,人身体前后有压强差,因而有压力差,这个压力差会把人压向列车,非常危险。所以人必须站在安全线以外的区域候车。
教材习题04
如图,把长20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,这是什么原因?
如果用力吹气,A管中的水将从管口流出,想一想,这个现象有什么实用价值?
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】往B管中吹气时,A管上方空气流速加大,压强减小,杯中水面上方与A管上方存在压强差,因而有压力差,使A管中的水面上升。
利用这种现象可以制作喷雾器。
考点一 流体压强与流速的关系及现象解释
1.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)(多选)下列图片展示的现象中,不是利用流体压强与流速关系的是( )
A.自动喂水装置
B.排水管的U形“反水弯”
C.犬鼠洞穴通风
D.自制喷雾器
【答案】AB
【详解】A.自动喂水装置,当水槽水面下降,瓶口露出水面,外界空气进入瓶内,瓶内水在大气压作用下流入水槽,直到瓶口再次被水封住。利用大气压工作,此过程与“流体流速”无关,故A符合题意;
B.排水管的U形“反水弯”,U形管内始终存有水,隔绝下水道的异味。利用连通器原理,此过程与“流体流速”无关,故B符合题意;
C.犬鼠洞穴通风,是因为洞穴不同洞口的空气流速不同,导致压强不同,从而形成空气流动,利用了流体压强与流速的关系。故C不符合题意;
D.自制喷雾器,吹气时,管口上方空气流速大、压强小;下方液体在大气压作用下被“压”上来,形成喷雾。利用流体压强与流速的关系,故D不符合题意。
故选AB。
2.(24-25八年级下·甘肃平凉·期末)如图甲所示,用纸板盖住装满水的杯子,倒置后水没有流出,这是因为 的作用;如图乙所示,将乒乓球放入空杯,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,这是因为气体中流速大的地方压强 。
【答案】 大气压强 小
【详解】[1]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。
[2]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。
3.(24-25八年级下·吉林长春·期末)如图所示为自制发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体流速变大,压强变 ;若考虑竖直管壁摩擦,则需要 (选填“增大”或“减小”)乒乓球上方的风速,乒乓球更容易被发出。
【答案】 小 增大
【详解】[1][2]在流体中,流速越大的位置压强越小,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,乒乓球上方的气体压强小于下方的气体压强,上、下表面存在压力差,产生向上的升力。若考虑管壁摩擦,乒乓球向上运动,摩擦力向下,则需要增大空气的压力差,所以需要增大乒乓球上方的空气流速。
4.(2025·湖北·二模)如图甲为屋顶的无动力风帽,它可借助风力帮助室内换气。如图乙,当室外的自然风吹过风帽时,风帽会转动起来,其周围空气流速变大,压强变 ,室内的气体压强 (填“大于”“小于”或“等于”)室外的气体压强,可迅速将室内的污浊气体排出。
【答案】 小 大于
【详解】[1][2]流体流速越大的位置,压强越小。当室外的自然风吹过风帽时,风帽转动,其周围空气流速变大,所以压强变小。此时,室内的气体压强大于室外的气体压强,在压强差的作用下,室内的污浊气体就会被迅速排出。
5.(24-25八年级下·广东汕头·期中)如图所示,某同学在探究流速大小对流体压强的影响时,从漏斗口向下用力吹气,当他将手指移开时,乒乓球 (选填“会”、“不会”)下落。该现象可说明乒乓球上方气体流速 (选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 不会 增大 变小
【详解】[1][2][3]在气体中,流速越大(小)的位置,压强越小(大)。当从漏斗处向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度,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,乒乓球在压强差的作用下悬浮在漏斗中不会下落。
考点二 飞机的升力
6.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)如图是C919在空中飞行时的情境,飞机机翼上表面的空气流速大,压强 ,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
【答案】小
【详解】由于飞机机翼上凸下平,它的上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,机翼的上下表面形成向上的压力差,从而使飞机获得升力。
7.(2025·安徽·二模)风洞是一种利用人造气流模拟自然环境的实验设备,在航空航天、汽车工业、建筑设计等领域发挥着重要的作用。如图将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,其上方气体的流速大,压强 ,从而获得升力。
【答案】小
【详解】飞行器的上方是弧形,空气流过上方时流速大,压强小,飞行器下方是平面,空气的流速小,压强大,这一压强差使飞行器获得竖直向上的升力。
8.(24-25八年级下·广东清远·期末)小明利用硬卡纸做了一个飞机机翼模型,如图所示,用电吹风的冷风挡吹机翼模型上方时,机翼上方空气流速 ,压强 ,机翼模型将 (选填“升高”或“降低”)。
【答案】 大 小 升高
【详解】[1][2][3]用电吹风的冷风挡吹机翼模型上方时,机翼上方空气流速大,压强小,机翼下方的空气流速小,压强大,形成向上的压强差,从而形成向上的压力差,机翼模型将升高。
9.(24-25八年级下·山东济南·期中)如图所示,是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时( )
A.机翼下方空气速度大,压强小 B.机翼下方空气速度大,压强大
C.机翼上方空气速度大,压强大 D.机翼上方空气速度大,压强小
【答案】D
【详解】飞机机翼上方的形状更凸,空气流过时路程更长,速度更大;根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,所以机翼上方压强小,下方压强大,从而产生向上的升力。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
10.(2025·黑龙江·模拟预测)阅读下面短文,回答问题;
据报道,中国一年快递业务量突破1700亿件,连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机,机身上有水平机翼,还有4对带动桨叶水平旋转的电动机,尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时,静止在地面的无人机向上运动,升空后竖直旋转桨叶转动时,推动飞机向前运动。
(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是 ,这个力改变了飞机的 ,使飞机向上运动。
(2)飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力.观察图中水平机翼的形状,并分析机翼受到向上的升力的原因 。
【答案】(1) 空气 运动状态
(2)见解析
【详解】(1)[1][2]当水平桨叶转动时,对下方的空气有一个向下的力,由力的作用相互性可知,同时空气对桨叶有一个作用力,对桨叶产生向上升力的施力物体是空气,这个力改变了飞机的运动状态,使飞机向上运动。
(2)水平机翼的形状是上凸下平,机翼上方空气流动速度较大,空气对机翼向下的压强较小;机翼下方空气流动速度较小,空气对机翼向上的压强较大,空气对机翼会产生向上的压强差和压力差,所以机翼受到向上的升力。
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。
1.(24-25八年级下·广东汕尾·期末)如题图所示,高铁列车车头颇像子弹头,车身线条流畅优美,这样设计可加快行驶时列车上方的空气流速,使列车上方的压强 ,此时列车对地面的压力会 ,从而能 运行时的阻力,提高车速。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 减小 减小 减小
【详解】[1]根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。列车上方空气流速加快,因此列车上方的压强减小。
[2]列车原本对地面的压力等于自身重力,由于列车上方压强减小、下方压强相对较大,会产生向上的升力,因此列车对地面的压力会减小。
[3]列车对地面的压力减小,接触面的摩擦力(运行时的阻力)也会减小,因此能减小运行时的阻力。
2.(24-25八年级下·河北邯郸·月考)某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,当水不断从龙头流经管道直至水槽的过程中,A管液面高度 于B管液面高度。当一部分水流入管道后关闭水龙头并封住A左侧和C右侧,待水稳定后,A管液面高度 于B管液面高度(两个空均选填“大”或“小”或“等”)。
【答案】 大 等
【详解】[1]当水不断流动时,A管下方的管道较粗,B管下方的管道较细。根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越小。A管下方管道粗,水流速慢,压强较大,能支撑的液面高度高;B管下方管道细,水流速快,压强较小,支撑的液面高度低。因此,A管液面高度大于B管液面高度。
[2]关闭水龙头并封住A左侧和C右侧后,管道内的水静止,此时A、B、C构成上端开口、底部连通的容器。根据连通器原理:静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上。因此,待水稳定后,A管液面高度等于B管液面高度。
3.(24-25八年级下·辽宁辽阳·期末)韦应物在《滁州西涧》中写道:“野渡无人舟自横”。这句话的意思是:即使将小船系在岸边且与岸边平行,但由于河流中央水流速度大,压强 ,小船会受到一个指向河流中央的横向力,如图所示,最终也会导致小船逐渐横在岸边,这个现象也说明了力可以改变物体的 。
【答案】 小 运动状态
【详解】[1]根据流体压强的特点,流速越大的位置,压强越小。河流中央水流速大,压强小。
[2]小船受到指向河流中央的横向力,最终逐渐横在岸边,运动状态发生改变。这个现象说明了力可以改变物体的运动状态。
4.(24-25九年级下·宁夏银川·月考)宁夏夏季烈日炎炎,有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的暴晒,但是存在很大的安全隐患,这是因为,当摩托车快速行驶时,伞上方的空气流速 (选填“大于”或“小于”)下方的空气流速,导致上方的大气压强 (选填“大于”或“小于”)下方的大气压强,驾驶员会感觉车被向 (选填“上”或“下”)提起。
【答案】 大于 小于 上
【详解】[1][2][3]遮阳伞“上凸下平”,当摩托车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流速小,压强大,伞就受到一个向上的压强(或压力)差,伞面会被吹起,驾驶员会感觉车被向上提起,存在严重的安全隐患。
5.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)有一辆小轿车重1200N,受到的牵引力是200N,车在水平地面上做匀速直线运动车受到的阻力是 N;当车逐渐加速时,地面对车的支持力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的 (选填“A”或“B”)
【答案】 200 变小 B
【详解】[1]车在水平地面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,故受到的阻力为
[2]车逐渐加速时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,上方的流速大,压强小,汽车在压强差下产生向上的升力,车对地面压力变小,小于汽车的重力。
[3]“气流偏导器”的上表面平直、底部呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,偏导器上方的空气流速小、压强大,下方的空气流速大、压强小,产生一个向下的压强差,增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,B符合题意,A不符合题意。
故选B。
6.(24-25八年级下·广东广州·月考)
(1)如图,塑料管两端开口,抽气时,A点的空气流速小于B点的,A点的气压 B点的气压(选填“大于”“等于”“小于”);用气压计测出A点的气压是9.9×104 Pa,该气压值等于 m高的静止水柱所产生的压强(水的密度为1×103kg/m3,g取10 N/kg)。
(2)如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗外空气的压强 车内空气的压强(选填“>”“=”“<”)。如拿一块小纸片(质量忽略不计)在天窗口放手,它将 (选填“飘入车里”,“原地不动”,“飘出车外”)
【答案】(1) 大于 9.9
(2) > < 飘出车外
【详解】(1)[1]根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置,压强越小。已知A点的空气流速小于B点,可知A点的气压大于B点的气压。
[2]A点的气压是,相当于水柱的高度为
(2)[1][2][3]行驶的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,车外的空气流速大于车内的空气流速,车外的空气压强小于车内的空气压强,因此拿一块小纸片(质量忽略不计)在天窗口放手,它将飘出车外。
7.(24-25八年级下·上海松江·期中)长江江面上还有其他轮船,两艘同向行驶的轮船不能并排行驶,是因为流体流速大的位置压强 。下列图实验中,能说明这个规律的是 。
A.向自由下垂的两张纸中间吹气,两张纸向中间靠拢
B.甩动两端开口的塑料软管,一端靠近碎纸屑,纸屑从另一端飞出
C.将乒乓球靠近水流时,乒乓球被吸引过去
D.将粗试管装满水,再将稍细的空试管放入其中后迅速倒置过来,细试管缓缓上升
【答案】 小 ABC
【详解】[1]根据流体压强与流速的关系可知,流体流速大的位置压强小。
[2]A.向自由下垂的两张纸中间吹气,中间空气流速大,压强小,两侧空气流速小,压强大,在压强差的作用下两张纸向中间靠拢,能说明流体流速大的位置压强小。故A符合题意;
B.甩动两端开口的塑料软管,软管上端空气流速快,压强小,下端空气流速慢,压强大,软管下端管口的空气压强大于上端管口空气压强,会看到纸片被吸进软管并从上端管口飞出。该现象可以证明“在流体中,流速越大的位置压强越小”,故B符合题意;
C.将乒乓球靠近水流时,乒乓球靠近水流一侧的空气流速大、压强小;另一侧的大气压不变;在内外压强差的作用下,乒乓球被压入水流的中心,该现象可以证明“在流体中,流速越大的位置压强越小”,故C符合题意;
D.粗试管中注水并插入细试管后,水填充了小试管和大试管底部之间的部分,迅速倒过来,水会在自身重力的作用下,从两个试管壁之间的空隙流出,从而在细试管底部形成一部分真空区域,在大气压的作用下,细试管会向上运动。不能证明“在流体中,流速越大的位置压强越小”,故D不符合题意。
故选ABC。
8.(24-25八年级下·江苏扬州·月考)下列关于图中各图的现象描述,与事实不符的是( )
A.图甲:用力向下吹气,乒乓球不会掉落下来 B.图乙:用力吹气,杯中的液体沿塑料管上升
C.图丙:空气向左流动,物体获得向上的升力 D.图丁:在纸条上方吹气,纸条随气流飘起来
【答案】C
【详解】A.从漏斗上方向下用力吹气,乒乓球上方气体流速快,压强小,乒乓球下方气体压强大于上方压强,乒乓球不会掉落下来。故A正确,不符合题意;
B.图乙中用力在塑料管上方吹气,塑料管上方空气流速快,压强小,杯中液体在大气压的作用下沿着塑料管上升,故B正确,不符合题意;
C.该物体的形状是上表面平,下表面凸。当空气流动时,下表面空气流速快,压强小。物体将会受到一个向下的压力,故C错误,符合题意;
D.在纸条上方吹气,纸条上方空气流速快,压强小。于是纸条就随着气流向上飘起,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.(2025·贵州黔东南·三模)学习了“流体压强”的知识后,聪明的小明做了如下的实验,他用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上如图所示,其中能获得向上升力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.该模型上下对称,模型上下的空气流速差不多,所以不会获得向上升力,故AB错误;
C.因为模型上表面弯曲,下表面平直,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,流速大,压强小,模型在压强差下产生向上的升力,故C正确;
D.因为模型下表面弯曲,上表面平直,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,流速大,压强小,模型在压强差下产生向下的力,故D错误。
故选C。
10.(24-25八年级下·江西南昌·期末)邓老师平时很喜欢在田径场玩飞盘游戏,某次游戏过程中老师水平抛出飞盘,飞盘出手后短时间内能够上升一段高度,从而飞得更远。从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】当飞盘的上表面凸起,下表面平直,在飞盘升空时,通过飞盘上方的空气流速大,压强小,通过飞盘下方的空气流速小,压强大,在飞盘上形成一个向上的压强差,从而形成压力差,在这个压力差作用下,飞盘出手后短时间内能够上升一段高度,从而飞得更远。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(24-25八年级下·甘肃陇南·期中)为避免乘客候车时发生事故,站台上设置了安全线,人必须在安全线外候车,如图所示。当列车进站时,下列说法正确的是( )
A.人前方的气流速度小于人后方的
B.人前方的空气压强大于人后方的
C.空气对人前方与后方都有压力,这两个力不平衡
D.若人站在安全线前,气流可以把人推向远离列车的方向
【答案】C
【详解】人离安全线比较近时,高速列车的速度很大,人和高铁之间(即人前方)的空气流动速度变大,压强变小,压力随之变小;人后方的压强不变,人受到后面压强大于人前面受到的压强,空气对人前方与后方都有压力,这两个力不平衡,后方压力大于前方压力,若人站在安全线前,人在较大的压力差作用下很容易被推向靠近列车的一侧,发生交通事故,综上分析知,故C正确,ABD错误。
故选C。
12.(24-25八年级下·福建泉州·期末)如图,当从窗口吹进一阵风时,房门就会自动关上,下列说法正确的是( )
A.门右侧的空气流速大,压强小
B.门右侧的空气流速大,压强大
C.门左侧的空气流速小,压强小
D.门左侧的空气流速大,压强小
【答案】A
【详解】由图可知,风从房门右侧吹过,门右侧空气流速大于门左侧空气流速,门右侧受到空气压强小于门左侧受到的空气压强,即空气对门向左的压力小于空气对门向右的压力,所以门关上,故A正确,BCD错误。
故选A。
13.(24-25八年级下·甘肃陇南·期中)前段时间小甘爸爸刚买了一辆小轿车,爸爸带着小甘和妈妈一起开车外出旅游,小甘发现在行驶过程中,打开天窗就能有效地使车内、外空气疏通。下列有关换气原理说法正确的是( )
A.车外空气流速小于车内空气流速,空气从天窗内被压出
B.车外空气流速小于车内空气流速,空气从天窗外被压入
C.车外空气流速大于车内空气流速,空气从天窗外被压入
D.车外空气流速大于车内空气流速,空气从天窗内被压出
【答案】D
【详解】根据流体压强与流速的关系:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。汽车行驶时,车内空气流速小则压强大,车外空气流速大则压强小,车内与车外形成压强差。在该压强差的作用下,空气会从压强大的车内流向压强小的车外。据此分析每个选项。
A.汽车行驶时,车外空气流速大于车内空气流速,不是车外流速小。故A错误;
B.车外空气流速大于车内空气流速,且空气是从天窗内被压出,而非从外被压入,故B错误;
C.空气是从天窗内被压出,不是从外被压入,故C错误;
D.汽车行驶时,车外空气流速大于车内空气流速,车内压强大于车外压强,空气从天窗内被压出,故D正确。
故选D。
14.(25-26九年级上·上海徐汇·月考)小王同学看到空中翱翔的飞机,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:上平下凸的机翼比上凸下平的机翼产生的升力大;
猜想2:升力大小与飞机的飞行速度有关;
猜想3:升力大小与飞机的迎角有关。
(1)根据所学知识,小王判断猜想1是 (选填“正确”或“不正确”)的,判断的依据是 。
(2)为探究猜想2,如图所示,将一架飞机模型水平固定在升力测力计上,用电风扇以不同的风速进行多次实验。测得数据如表1:
表1
风速v(m/s)
0
5
10
15
20
25
升力F(N)
0
0.5
2
4
7
11.5
分析表中数据可知,飞机升力F与飞行速度v的变化关系为: 。
(3)在验证猜想2后,小王改变迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)大小,用电风扇以相同的风速进行多次实验,测得数据如表2:
表2
迎角(°)
0
5
10
15
20
升力F(N)
2.5
5.2
7.6
10
3.5
①分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角由逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大。
②小王由此认为:相同情况下,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,你认为他的判断是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 。
【答案】(1) 不正确 见解析
(2)飞机受到的升力随风速的增大而增大
(3) C 不正确 见解析
【解析】(1)[1][2]若机翼上平下凸,上方空气流速小、压强大,下方空气流速大、压强小,合力向下,无法产生升力,故猜想1不正确。
(2)由表中数据可知,飞机受到的升力随风速的增大而增大。
(3)[1]分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是先增大后减小,故ABD不符合题意,C符合题意。
[2][3]实验中迎角只在0°~20°范围内探究,且数据较少、数据间隔(5°)较大测量的,不能确定15°就是获得最大升力的迎角。可能在10°~15°或15°~20°还有更大升力的存在,需进一步细化测量才能确定最大升力的迎角,则飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,是不正确的。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
第14讲 流体压强与流速的关系
内容导航——预习三步曲
第一步 学
析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题·讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点·强知识:2大核心考点精准练
第二步 记
串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步 测
过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 流体压强与流速的关系
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 和 统称为流体。
(2)实验探究:流体压强与流速的关系
①探究一: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。
【实验现象】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探究二:口吹硬币跳跃木块。如图所示,在离桌边20~30cm的地方放一枚铝制硬币,在硬币前10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,观察现象。
【实验现象】硬币会跳过木块。
【现象分析】实验中的硬币,上面只有空气与它接触。吹气时硬币向上“跳”,说明它下面空气向上的压力较大。硬币上下两面的面积相同,因此一定是下面空气向上的压强比较大。由于吹气,硬币上面的流速变大,压强变小;硬币下方空气流速小,压强大。
【实验结论】在气体中,流速越大的位置,压强越小。
③探究三:如图所示,在盛水的浅容器中放入两个乒乓球,使两球间隔一定的距离且静止。现用一细纸管向两乒乓球中间吹气,观察现象。
【实验现象】两乒乓球会靠拢。
【实验分析】两个乒乓球向中间靠拢,说明两球内侧受到液体的压强变小,吹气前后两球外侧受到液体压强不变,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靠拢。
【实验结论】在液体中,流速越大的位置,压强越小。
④探究四:玻璃管中水柱的高度为何不同。如图所示是一粗细不同的玻璃管,在粗细不同的位置上分别有竖直玻璃细管与其连通;让水流过玻璃管,观察现象。
【实验现象】三个竖直玻璃管中的水柱高度不相同。与粗管处连接的管子,水柱最高,与细管处连接的管子,水柱最低。
【实验分析】水平管的粗细不同,水流动时,流量是相同的,故三段水平管中水的流速是不同的,粗管中的水流速小,细管中的水流速大。水流动时,小竖管中水柱的高度不相同,根据液体的压强公式p=ρgh可知,各段水平管中水的压强不相同,粗管中水的压强大,细管中水的压强小。
【实验结论】在液体中,流速大的位置,压强小;流速小的位置,压强大。
2.在气体和液体中,流速越 的位置压强越 。
知识点2 飞机的升力
1.飞机机翼
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.飞机的升力
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 ;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 。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力,机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力,因为机翼上、下表面存在 ,这样就产生了向上的 ,即飞机的升力()。
教材习题01
风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外;居室前后两面的窗户都打开时,“过堂风”会把居室侧面摆放的衣柜门吹开。请解释以上现象的原因。
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】
教材习题02
据说1912年秋天,当时世界上最大的轮船之―――奥林匹克号在全速前进,另一艘比它小得多的霍克号军舰,沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶,两船最句相距100m左右,随后相互靠近。一件令人吃惊的事发生了:霍克号突然偏离丁自己的航道,向奥林匹克号直冲过来。最后,两船剧烈相撞,霍克号把奥林匹克号撞出了一个大洞。请你用所学的物理知识解释这一事故发生的原因。
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】
教材习题03
如图,在火车站或地铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车。请分析,为什么当列车驶过时,如果人站在安全线以内,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的。
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】
教材习题04
如图,把长20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,这是什么原因?
如果用力吹气,A管中的水将从管口流出,想一想,这个现象有什么实用价值?
解题方法
根据“流速大的位置压强小”进行分析。
……
【答案】
考点一 流体压强与流速的关系及现象解释
1.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)(多选)下列图片展示的现象中,不是利用流体压强与流速关系的是( )
A.自动喂水装置 B.排水管的U形“反水弯”
C.犬鼠洞穴通风 D.自制喷雾器
2.(24-25八年级下·甘肃平凉·期末)如图甲所示,用纸板盖住装满水的杯子,倒置后水没有流出,这是因为 的作用;如图乙所示,将乒乓球放入空杯,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯,这是因为气体中流速大的地方压强 。
3.(24-25八年级下·吉林长春·期末)如图所示为自制发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体流速变大,压强变 ;若考虑竖直管壁摩擦,则需要 (选填“增大”或“减小”)乒乓球上方的风速,乒乓球更容易被发出。
4.(2025·湖北·二模)如图甲为屋顶的无动力风帽,它可借助风力帮助室内换气。如图乙,当室外的自然风吹过风帽时,风帽会转动起来,其周围空气流速变大,压强变 ,室内的气体压强 (填“大于”“小于”或“等于”)室外的气体压强,可迅速将室内的污浊气体排出。
5.(24-25八年级下·广东汕头·期中)如图所示,某同学在探究流速大小对流体压强的影响时,从漏斗口向下用力吹气,当他将手指移开时,乒乓球 (选填“会”、“不会”)下落。该现象可说明乒乓球上方气体流速 (选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
考点二 飞机的升力
6.(24-25八年级下·湖南长沙·期末)如图是C919在空中飞行时的情境,飞机机翼上表面的空气流速大,压强 ,机翼的上下表面形成压力差,使飞机获得升力。
7.(2025·安徽·二模)风洞是一种利用人造气流模拟自然环境的实验设备,在航空航天、汽车工业、建筑设计等领域发挥着重要的作用。如图将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,其上方气体的流速大,压强 ,从而获得升力。
8.(24-25八年级下·广东清远·期末)小明利用硬卡纸做了一个飞机机翼模型,如图所示,用电吹风的冷风挡吹机翼模型上方时,机翼上方空气流速 ,压强 ,机翼模型将 (选填“升高”或“降低”)。
9.(24-25八年级下·山东济南·期中)如图所示,是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时( )
A.机翼下方空气速度大,压强小 B.机翼下方空气速度大,压强大
C.机翼上方空气速度大,压强大 D.机翼上方空气速度大,压强小
10.(2025·黑龙江·模拟预测)阅读下面短文,回答问题;
据报道,中国一年快递业务量突破1700亿件,连续11年稳居世界第一。物流装备制造业如何助力中国快递再上新台阶引发新思考。
图中是我国某公司设计制造的物流无人机,机身上有水平机翼,还有4对带动桨叶水平旋转的电动机,尾部有1个带动桨叶竖直旋转的电动机。当水平旋转桨叶转动时,静止在地面的无人机向上运动,升空后竖直旋转桨叶转动时,推动飞机向前运动。
(1)当水平桨叶转动时,对桨叶产生向上升力的施力物体是 ,这个力改变了飞机的 ,使飞机向上运动。
(2)飞机向前运动时水平机翼受到向上的升力.观察图中水平机翼的形状,并分析机翼受到向上的升力的原因 。
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。
1.(24-25八年级下·广东汕尾·期末)如题图所示,高铁列车车头颇像子弹头,车身线条流畅优美,这样设计可加快行驶时列车上方的空气流速,使列车上方的压强 ,此时列车对地面的压力会 ,从而能 运行时的阻力,提高车速。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
2.(24-25八年级下·河北邯郸·月考)某物理课外小组制作了如图所示的实验装置,当水不断从龙头流经管道直至水槽的过程中,A管液面高度 于B管液面高度。当一部分水流入管道后关闭水龙头并封住A左侧和C右侧,待水稳定后,A管液面高度 于B管液面高度(两个空均选填“大”或“小”或“等”)。
3.(24-25八年级下·辽宁辽阳·期末)韦应物在《滁州西涧》中写道:“野渡无人舟自横”。这句话的意思是:即使将小船系在岸边且与岸边平行,但由于河流中央水流速度大,压强 ,小船会受到一个指向河流中央的横向力,如图所示,最终也会导致小船逐渐横在岸边,这个现象也说明了力可以改变物体的 。
4.(24-25九年级下·宁夏银川·月考)宁夏夏季烈日炎炎,有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的暴晒,但是存在很大的安全隐患,这是因为,当摩托车快速行驶时,伞上方的空气流速 (选填“大于”或“小于”)下方的空气流速,导致上方的大气压强 (选填“大于”或“小于”)下方的大气压强,驾驶员会感觉车被向 (选填“上”或“下”)提起。
5.(24-25八年级下·江苏无锡·月考)有一辆小轿车重1200N,受到的牵引力是200N,车在水平地面上做匀速直线运动车受到的阻力是 N;当车逐渐加速时,地面对车的支持力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的 (选填“A”或“B”)
6.(24-25八年级下·广东广州·月考)
(1)如图,塑料管两端开口,抽气时,A点的空气流速小于B点的,A点的气压 B点的气压(选填“大于”“等于”“小于”);用气压计测出A点的气压是9.9×104 Pa,该气压值等于 m高的静止水柱所产生的压强(水的密度为1×103kg/m3,g取10 N/kg)。
(2)如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗外空气的压强 车内空气的压强(选填“>”“=”“<”)。如拿一块小纸片(质量忽略不计)在天窗口放手,它将 (选填“飘入车里”,“原地不动”,“飘出车外”)
7.(24-25八年级下·上海松江·期中)长江江面上还有其他轮船,两艘同向行驶的轮船不能并排行驶,是因为流体流速大的位置压强 。下列图实验中,能说明这个规律的是 。
A.向自由下垂的两张纸中间吹气,两张纸向中间靠拢
B.甩动两端开口的塑料软管,一端靠近碎纸屑,纸屑从另一端飞出
C.将乒乓球靠近水流时,乒乓球被吸引过去
D.将粗试管装满水,再将稍细的空试管放入其中后迅速倒置过来,细试管缓缓上升
8.(24-25八年级下·江苏扬州·月考)下列关于图中各图的现象描述,与事实不符的是( )
A.图甲:用力向下吹气,乒乓球不会掉落下来 B.图乙:用力吹气,杯中的液体沿塑料管上升
C.图丙:空气向左流动,物体获得向上的升力 D.图丁:在纸条上方吹气,纸条随气流飘起来
9.(2025·贵州黔东南·三模)学习了“流体压强”的知识后,聪明的小明做了如下的实验,他用3D打印机制作了四种模型,分别固定在支架上如图所示,其中能获得向上升力的是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25八年级下·江西南昌·期末)邓老师平时很喜欢在田径场玩飞盘游戏,某次游戏过程中老师水平抛出飞盘,飞盘出手后短时间内能够上升一段高度,从而飞得更远。从侧面看,飞行过程中飞盘的形状应为图中的( )
A. B.
C. D.
11.(24-25八年级下·甘肃陇南·期中)为避免乘客候车时发生事故,站台上设置了安全线,人必须在安全线外候车,如图所示。当列车进站时,下列说法正确的是( )
A.人前方的气流速度小于人后方的
B.人前方的空气压强大于人后方的
C.空气对人前方与后方都有压力,这两个力不平衡
D.若人站在安全线前,气流可以把人推向远离列车的方向
12.(24-25八年级下·福建泉州·期末)如图,当从窗口吹进一阵风时,房门就会自动关上,下列说法正确的是( )
A.门右侧的空气流速大,压强小
B.门右侧的空气流速大,压强大
C.门左侧的空气流速小,压强小
D.门左侧的空气流速大,压强小
13.(24-25八年级下·甘肃陇南·期中)前段时间小甘爸爸刚买了一辆小轿车,爸爸带着小甘和妈妈一起开车外出旅游,小甘发现在行驶过程中,打开天窗就能有效地使车内、外空气疏通。下列有关换气原理说法正确的是( )
A.车外空气流速小于车内空气流速,空气从天窗内被压出
B.车外空气流速小于车内空气流速,空气从天窗外被压入
C.车外空气流速大于车内空气流速,空气从天窗外被压入
D.车外空气流速大于车内空气流速,空气从天窗内被压出
14.(25-26九年级上·上海徐汇·月考)小王同学看到空中翱翔的飞机,他想探究飞机升力大小与哪些因素有关,和同学们讨论后,他们提出了以下三种猜想:
猜想1:上平下凸的机翼比上凸下平的机翼产生的升力大;
猜想2:升力大小与飞机的飞行速度有关;
猜想3:升力大小与飞机的迎角有关。
(1)根据所学知识,小王判断猜想1是 (选填“正确”或“不正确”)的,判断的依据是 。
(2)为探究猜想2,如图所示,将一架飞机模型水平固定在升力测力计上,用电风扇以不同的风速进行多次实验。测得数据如表1:
表1
风速v(m/s)
0
5
10
15
20
25
升力F(N)
0
0.5
2
4
7
11.5
分析表中数据可知,飞机升力F与飞行速度v的变化关系为: 。
(3)在验证猜想2后,小王改变迎角(机翼轴线与水平气流方向的夹角)大小,用电风扇以相同的风速进行多次实验,测得数据如表2:
表2
迎角(°)
0
5
10
15
20
升力F(N)
2.5
5.2
7.6
10
3.5
①分析数据可知,飞机的飞行速度一定,迎角由逐渐增大到的过程中,升力的变化特点是( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先增大后减小 D.先减小后增大。
②小王由此认为:相同情况下,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,你认为他的判断是 (选填“正确”或“不正确”)的,理由是 。
2 / 14
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。