9.5 流体压强与流速的关系 寒假自主学习导学案-------2025-2026学年人教版物理八年级下学期

9.5 流体压强与流速的关系 明确目标 1.通过观察生活现象和实验，了解流体压强与流速的关系。能利用流体压强与流速的关系解释有关的现象。2.知道升力在生产生活中的应用，加深对流体压强的理解。 知识精讲 【问题引入】手持一张纸条，纸条由于受到重力的作用，会自然下垂。如果在纸条上方朝水平方向吹气，你认为纸条会如何运动？为什么？ 一、流体压强与流速的关系 做下面四个实验：使劲吹气， 猜想：硬币、纸条、乒乓球和纸张分别会怎样运动？ 现象及分析： 气体和液体都具有流动性，统称为流体。 更多的实验结果表明，在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。 二、飞机的升力 我们可以看到机翼横截面的大致形状如图，其上表面弯曲，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，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，产生了升力。 考向精析 例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 【解析】[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。 例2．（24-25八年级下·福建福州·期末）如图是一款智能扫地机器人。工作时，其入口处能将地面细小物体“吸”入内部盒子，是因为入口处（    ） A．流速大，压强小 B．流速大，压强大 C．流速小，压强小 D．流速小，压强大 【答案】A 【解析】扫地机器人工作时，入口处的气流速度增大，导致该处的压强减小，而入口远处的压强相对较大，因此细小物体被压强大的区域推向压强小的区域（即入口处），从而被“吸”入，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 例3．（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 【解析】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。 例4．如图所示，流线型的小轿车在快速行驶。在行驶过程中，汽车上方气流的流速比汽车下方的流速 ，所以汽车上方气流的压强比下方的压强 ，产生升力，因此汽车对地面的压力变 ，从而使地面对汽车的摩擦力变小。 【答案】 大 小 小 【解析】[1][2]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，由于流体流速越大的位置压强越小，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减小。 [3]汽车与地面的接触面粗糙程度不变，压力减小了，所以地面对汽车的摩擦力变小。 例5．下列四个图中发生的现象，都与流体有关。其中，没有利用流体压强与流速关系的是（　　） A．钢笔吸墨水 B．对着纸条上方吹气，纸条上飘 C．飞翔的鸟的翅膀上凸下凹 D．吹气时，水从开口的吸管喷出 【答案】A 【解析】A．钢笔吸墨水利用了大气压将墨水压入墨囊中，没有利用流体压强与流速关系，故A符合题意； B．对着纸条上方吹气，纸条上方空气流速大压强小，所以纸条向上飘，故B不符合题意； C．飞翔的鸟的翅膀上凸下凹，则翅膀上方空气流速快压强小，翅膀下方空气流速慢压强大，鸟在压强差的作用下在空中飞翔，故C不符合题意； D．吹气时，开口处空气流速大压强小，水在大气压的作用下向上升，从开口的吸管喷出，故D不符合题意。 故选A。 课堂练习 1．（2025·陕西延安·三模）汽车不仅是常见的交通工具，还蕴含着丰富的物理知识：汽车的尾部设计有“扰流板”，形状应该是 （选填“上平下凸”或“上凸下平”），从而使汽车高速行驶时增加抓地力，更加平稳；汽车头枕可以减少汽车在突然 （选填“刹车”或“被追尾”）时对人造成的伤害。 【答案】 上平下凸 被追尾 【解析】[1]“导流板”形状上平下凸，空气经导流板下方时经过的路程远，流速大，压强小，即其上表面的压强大于下表面的压强。在压强差的存在下，车受到一个向下的力，增大了车对地面的压力，在接触面粗糙程度相同时，增大了车与地面间的摩擦力，从而使汽车的行驶更加平稳。。 [2]当汽车突然刹车时，人的下半身随车一起减速，而人的上半身由于惯性要保持原来的运动状态继续向前运动，此时安全带会对人产生向后的拉力，防止人向前倾倒，汽车头枕在这种情况下不能起到保护作用。当汽车突然被追尾时，人的下半身随车一起加速，而人的上半身由于惯性要保持原来的运动状态相对车向后运动，此时汽车头枕可以支撑人的头部，减少头部向后撞击对人造成的伤害。故汽车头枕可以减少汽车在突然被追尾时对人造成的伤害。 2．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）如图，是一种简易的热水器，图中混合器部分管径较细，水龙头流出的冷水流经此处时，流速大，压强 （选填“大”  “小”或“不变”），热水桶中的热水在 的作用下上升，与冷水混合得到温水。 【答案】 小 大气压强 【解析】[1][2]冷水经过混合器最细部分时，由于管子变细，水流速度加快，细部分压强变的很小，热水桶中的热水在大气压强的作用下上升，与冷水混合得到温水。 3．（24-25八年级下·天津·期末）我国高铁技术处于世界领先地位。为了避免乘客被“吸”向列车发生事故，在高铁站的站台上标有一条安全线，乘客必须站在安全线之外候车。这是由于列车进站时车体附近空气流速大，压强 （选填“大”或“小”）；在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，由于 ，动车会继续向前运行。 【答案】 小 惯性 【解析】[1]根据流体压强与流速的关系可知，当列车进站时车体附近空气流速大，压强小，而人背后的空气流速相对小，压强大，这样就会产生一个向列车方向的压强差，容易把人“吸”向列车，所以这是由于列车进站时车体附近空气流速大，压强小。 [2]动车到站前先停止供电，由于动车具有惯性，会继续保持原来的运动状态向前运行，所以动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行。 4．（24-25八年级下·新疆乌鲁木齐·期中）C919大型客机是我国首款自主研发的大型客机，飞机在起飞时遇到 （选填“逆风”或“顺风”）更有助于飞机起飞，在地面滑行起飞时，由于机翼上方空气流速快，使它对地面的压力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 逆风 变小 【解析】[1]飞机在起飞时遇到逆风时，飞机和空气的相对速度变大，根据“气体流速越大的位置压强越小”可知，飞机获得的升力更大，更有助于飞机起飞。 [2]飞机静止时，对地面压力大小等于重力大小；飞机在地面滑行起飞时，由于机翼上方空气流速快，气体压强变小，机翼下方空气的流速慢，气体压强大，因而机翼上方气体的压强小于机翼下方气体的压强，机翼上下方所受到的压力差形成向上的升力，故飞机对地面的压力小于飞机的重力，它对地面的压力变小。 5．如图所示，备受瞩目的济南轨交2号线于2021年3月26日正式通车。线路全长36.4 km，共设车站19座，最高运行速度100km/h，为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生，站台上设有安全线，这是因为列车进站时车体附近的空气（　　） A．流速大，压强小 B．流速大，压强大 C．流速小，压强小 D．流速小，压强大 【答案】A 【解析】人离高速列车比较近时，因高速列车带动周围空气流动，人和高速列车的之间的空气流速度很大，压强小，人外侧的压强不变，人受到外侧的压强大于内侧的压强，在较大的压强差作用下人很容易被压向列车，发生事故，故站台上应设有安全线。 故选A。 6．如图所示是战斗机在巡航过程中用加油机加油的情况。下列的说法错误的是 （　　） A．加油过程中，战斗机保持在同一高度匀速直线运动，机械能不变 B．以加油机为参照物，战斗机是静止的 C．加油机升空的原理是机翼上方的空气流速大，压强小 D．加完油后， 加油机的质量减小，惯性也减小 【答案】A 【解析】A．加油过程中，战斗机保持在同一高度匀速直线运动，质量增大，动能、重力势能均增大，机械能增大，故A错误，符合题意； B．加油过程中，加油机和战斗机没有发生位置的改变，以加油机为参照物，战斗机是静止的，故B正确，不符合题意； C．加油机升空的原理是机翼上方的空气流速大，压强小，下方流速小压强大，产生压力差，故C正确，不符合题意； D．加完油后， 加油机的质量减小，惯性只和质量有关，也减小，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．（2025·山东泰安·三模）如图所示的四个情景，下列说法中错误的是（   ） A．甲图中拦河大坝上窄下宽是因为水的深度越深，压强越大 B．乙图中载重汽车有许多宽大的轮子是为了减小对路面的压力 C．丙图中的龙卷风能够把地面上的物体“吸”起卷入空中的原因是龙卷风内部流速大压强小 D．丁图中的自制气压计从山脚到山顶，细管中液面会升高 【答案】B 【解析】A．根据液体压强的特点，同种液体，深度越深，压强越大，为了安全，拦河大坝上窄下宽，故A正确，不符合题意； B．大型载重汽车的车轮宽大是在压力一定时，通过增大受力面积，减小压强，故B错误，符合题意； C．丙图中的龙卷风能把地面上的物体“吸”起卷入空中，是因为龙卷风内部流速大压强小，造成内外压强差，故C正确，不符合题意； D．丁图中的自制气压计瓶内压强大于瓶外大气压强，支撑一定高度的液柱，从山脚到山顶，外界大气压降低，瓶内气压不变，细管中液面会上升，故D正确，不符合题意。 故选B。 8．（23-24八年级下·山东青岛·期中）他日卧龙终得雨，今朝放鹤且冲天！2024年2月，我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919参加第九届新加坡国际航空航天与防务展，首次在海外试飞。 (1)如图乙所示，飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，下方空气的压强 （填“大于”、“等于”或“小于”）上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力； (2)在C919客机加速上升的过程中，机舱外的大气压 （填“变大”“变小”或“不变”），机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有Pa左右的万米高空时，机舱内气压达到Pa，机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为 N。 【答案】(1)大于 (2) 变小 【解析】（1）根据流体压强与流速的关系可知，飞机的机翼做成上凸下平的形状，等质量的空气在相同时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼的上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大，压强较小；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，飞机受到向上的压力差，也就是升力。 （2）[1]因为大气压随高度的增加而减小，所以，C919客机加速上升的过程中，高度增加，舱外的大气压变小。 [2]由题意知，机舱内、外的压强差为 由得，机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 9.5 流体压强与流速的关系 明确目标 1.通过观察生活现象和实验，了解流体压强与流速的关系。能利用流体压强与流速的关系解释有关的现象。2.知道升力在生产生活中的应用，加深对流体压强的理解。 知识精讲 【问题引入】手持一张纸条，纸条由于受到重力的作用，会自然下垂。如果在纸条上方朝水平方向吹气，你认为纸条会如何运动？为什么？ 一、流体压强与流速的关系 做下面四个实验：使劲吹气 猜想：硬币、纸条、乒乓球和纸张分别会怎样运动？ 现象及分析： 气体和液体都具有流动性，统称为流体。 更多的实验结果表明，在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。 二、飞机的升力 我们可以看到机翼横截面的大致形状如图，其上表面弯曲，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，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，产生了升力。 考向精析 例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”） 例2．（24-25八年级下·福建福州·期末）如图是一款智能扫地机器人。工作时，其入口处能将地面细小物体“吸”入内部盒子，是因为入口处（    ） A．流速大，压强小 B．流速大，压强大 C．流速小，压强小 D．流速小，压强大 例3．（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 例4．如图所示，流线型的小轿车在快速行驶。在行驶过程中，汽车上方气流的流速比汽车下方的流速 ，所以汽车上方气流的压强比下方的压强 ，产生升力，因此汽车对地面的压力变 ，从而使地面对汽车的摩擦力变小。 例5．下列四个图中发生的现象，都与流体有关。其中，没有利用流体压强与流速关系的是（　　） A．钢笔吸墨水 B．对着纸条上方吹气，纸条上飘 C．飞翔的鸟的翅膀上凸下凹 D．吹气时，水从开口的吸管喷出 课堂练习 1．（2025·陕西延安·三模）汽车不仅是常见的交通工具，还蕴含着丰富的物理知识：汽车的尾部设计有“扰流板”，形状应该是 （选填“上平下凸”或“上凸下平”），从而使汽车高速行驶时增加抓地力，更加平稳；汽车头枕可以减少汽车在突然 （选填“刹车”或“被追尾”）时对人造成的伤害。 2．（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）如图，是一种简易的热水器，图中混合器部分管径较细，水龙头流出的冷水流经此处时，流速大，压强 （选填“大”  “小”或“不变”），热水桶中的热水在 的作用下上升，与冷水混合得到温水。 3．（24-25八年级下·天津·期末）我国高铁技术处于世界领先地位。为了避免乘客被“吸”向列车发生事故，在高铁站的站台上标有一条安全线，乘客必须站在安全线之外候车。这是由于列车进站时车体附近空气流速大，压强 （选填“大”或“小”）；在节能技术上，高铁动车组采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，由于 ，动车会继续向前运行。 4．（24-25八年级下·新疆乌鲁木齐·期中）C919大型客机是我国首款自主研发的大型客机，飞机在起飞时遇到 （选填“逆风”或“顺风”）更有助于飞机起飞，在地面滑行起飞时，由于机翼上方空气流速快，使它对地面的压力将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 5．如图所示，备受瞩目的济南轨交2号线于2021年3月26日正式通车。线路全长36.4 km，共设车站19座，最高运行速度100km/h，为避免候车乘客被“吸”向列车的事故发生，站台上设有安全线，这是因为列车进站时车体附近的空气（　　） A．流速大，压强小 B．流速大，压强大 C．流速小，压强小 D．流速小，压强大 6．如图所示是战斗机在巡航过程中用加油机加油的情况。下列的说法错误的是 （　　） A．加油过程中，战斗机保持在同一高度匀速直线运动，机械能不变 B．以加油机为参照物，战斗机是静止的 C．加油机升空的原理是机翼上方的空气流速大，压强小 D．加完油后， 加油机的质量减小，惯性也减小 7．（2025·山东泰安·三模）如图所示的四个情景，下列说法中错误的是（   ） A．甲图中拦河大坝上窄下宽是因为水的深度越深，压强越大 B．乙图中载重汽车有许多宽大的轮子是为了减小对路面的压力 C．丙图中的龙卷风能够把地面上的物体“吸”起卷入空中的原因是龙卷风内部流速大压强小 D．丁图中的自制气压计从山脚到山顶，细管中液面会升高 8．（23-24八年级下·山东青岛·期中）他日卧龙终得雨，今朝放鹤且冲天！2024年2月，我国具有完全自主知识产权的新一代大型客机C919参加第九届新加坡国际航空航天与防务展，首次在海外试飞。 (1)如图乙所示，飞机的机翼做成上凸下平的形状，飞机飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，下方空气的压强 （填“大于”、“等于”或“小于”）上方空气的压强，从而使机翼获得了向上的升力； (2)在C919客机加速上升的过程中，机舱外的大气压 （填“变大”“变小”或“不变”），机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有Pa左右的万米高空时，机舱内气压达到Pa，机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为 N。 【答案】(1)大于 (2) 变小 【解析】（1）根据流体压强与流速的关系可知，飞机的机翼做成上凸下平的形状，等质量的空气在相同时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼的上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大，压强较小；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，飞机受到向上的压力差，也就是升力。 （2）[1]因为大气压随高度的增加而减小，所以，C919客机加速上升的过程中，高度增加，舱外的大气压变小。 [2]由题意知，机舱内、外的压强差为 由得，机体1m2面积上承受内、外气压的压力差约为 1 学科网（北京）股份有限公司 $