9.5 流体压强与流速的关系 讲义 -2025-2026学年八年级下册物理人教版
2026-03-06
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第5节 流体压强与流速的关系 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.63 MB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | xkw_349585834 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56694890.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
9.5 流体压强与流速的关系
【题型1】流体压强跟流速的关系 2
【题型2】流体压强与流速关系的应用 5
【题型3】飞机的升力 9
【题型4】容器形状对流体压强的影响 13
新知梳理
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.流体压强与流速的关系:在液体或气体中,流速越大的位置,压强越大。
3.飞机的升力:当气流迎面吹来时,机翼上方空气流速比下方的大,气流对机翼下表面的压强比对上表面的压强大。因此在机翼的上、下表面存在压强差,产生了的升力,这就是飞机的升力。
举一反三
【题型1】流体压强跟流速的关系
(2025•滨州)学习了物理后,小滨发现有很多非常相似的物理现象,其形成原因却有很大差别,包含着不同的物理学知识。如图甲喝饮料时,吸管中饮料上升是因为 的存在;乙图中,吸管A中的液面上升,是因为其上方空气流速大,压强 的缘故。典例
【答案】大气压;小。
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。流速越大,压强越小。
【解答】解:当用吸管喝饮料时,人吸气使吸管内的空气减少,压强变小。而外界大气压不变,在大气压的作用下,饮料就被压入吸管中上升。所以吸管中饮料上升是因为大气压的存在。根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。在乙图中,吸管A上方空气流速大,所以压强小。而吸管A下方的压强不变,在上下压强差的作用下,液面就会上升。
故答案为:大气压;小。
【点评】本题主要考查大气压强和流体压强与流速的关系这两个知识点。
方法点拨
1.牢记“流体(气体和液体)流速越大的位置压强越小,流速越小的地方压强越大。”
2.生活中跟流体压强相关的现象:
(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”、打乒乓球时发出的“旋转球”;
(4)气流喷壶、吸尘器等。
【变式1】(2025春•峄城区期末)为了安全,禁止随意下河游泳,因为看似平静的水面下往往暗藏水流“旋涡”,水流“旋涡”容易将附近的人“吸”进去,造成溺水事故,这是因为“旋涡”内的水( )
A.流速小,压强大 B.流速小,压强小
C.流速大,压强大 D.流速大,压强小
【答案】D
【分析】流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:水流“旋涡”的外部的水流速小,压强大,“旋涡”内的水流速大,压强小,则压强差的作用下,容易将附近的人“吸”进去。
故选:D。
【点评】掌握流体压强跟流速的关系,能用流体压强知识解释有关的问题。
【变式2】(2025•河北)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。
【分析】(1)流体的压强与流速有关:流速大的地方压强小,流速慢的地方压强大;
(2)研究对象的运动情况是怎样的,就看它与参照物的相对位置是否变化,如果变化,物体是运动的,如果没变化,则是静止的。
【解答】解:(1)在列车驶过时列车附近的空气流动速度加快、压强小,会产生一个向内侧的压强差;
(2)以车窗为参照物,小明相对于车窗的位置没有发生变化,所以小明是静止的。
故答案为:小;静止。
【点评】本题考查流体压强跟流速的关系以及运动和静止的相对性,难度不大。
【变式3】(2025•绵阳)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住后从漏斗口向下持续吹气,然后将手指移开,发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中,乒乓球上方气流速度 下方气流速度,导致上方气压 下方气压,从而产生压强差。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】大于;小于。
【分析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
【解答】解:当从漏斗口向下用力吹气时,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不会下落。
故答案为:大于;小于。
【点评】本题目考查了流体压强与流速的关系,看学生能否将所学知识灵活运用到实际生活中。
【变式4】(2025•常州)两张纸相隔一定距离自然下垂,从两纸之间用力向下吹气,实验现象如图 所示,原理是 。
【答案】乙;流体流速越大的地方,压强越小。
【分析】本题利用流体压强与流速的关系进行分析;张纸的中间空气流速大,压强小,所以纸向中间靠拢。
【解答】解:当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸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,纸在压力差的作用下向中间靠拢,故实验现象如图乙所示,可得结论:在流体当中,流体流速越大的地方,压强越小。
故答案为:乙;流体流速越大的地方,压强越小。
【点评】首先要根据现象的结论,得出结论后再联系生活实际,通过这道题要我们多了解生活和物理的联系。
【题型2】流体压强与流速关系的应用
(2025•贵州)如图所示,有一种灭火喷水枪,枪管呈S状,灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外,当水枪向窗外喷出高速水流,就能将屋内烟、气“带走”,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。典例
【答案】流体速度增大时,其压强会越小。当高速水流通过S形枪管的弯曲部分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出室外。
【分析】流体中,流速越大的位置,压强越小,据此分析。
【解答】答:根据伯努利原理,流体速度增大时,其压强会越小。当高速水流通过S形枪管的弯曲部分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出室外。
方法点拨
1.流速大小关系的判断方法
(1)自然流动——如流动的空气、水流,一般是在较宽阔的地方流速慢,较狭窄的地方流速快。
(2)高速运动的物体周围,离物体越近的地方流体的流速越大,压强越小。
(3)物体表面凸出的地方,其周围流体的流速大。
2.利用流体压强与流速的关系解释现象
(1)首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢;
(2)其次根据流体压强与流速的关系判断哪部分受到的压强大,哪部分受到的压强小;
(3)根据物体所受压强差作用将会产生什么表现形式和现象。
【变式1】(2025•江城区二模)如图所示,用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将( )
A.向左飘动 B.向右飘动
C.静止在原位置不动 D.无法确定
【答案】A
【分析】依据流体压强与流速的关系来分析解答,即流体流速越大的位置,其压强越小。
【解答】解:当利用图中的装置,沿漏斗向点燃的蜡烛的火焰吹气时,气流向漏斗壁流动,使烛焰左侧空气流速大、压强小,而烛焰右侧空气流速小、压强大,所以在压强差的作用下,烛焰向左飘动。
故选:A。
【点评】能根据图中的装置分析气流的走向与流速的大小,再根据流体压强与流速的关系可做出判断。
【变式2】(2025•深圳三模)学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小爱在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践,她发现厨房里涉及到很多物理知识。下列说法正确的是( )
A.菜刀的刀刃很薄是为了增大压力
B.高压锅能更快地煮熟食物是利用了大气压强的作用
C.吸油烟机是利用在气体中流速越大的位置压强越小的原理来工作的
D.打开冰箱门时常常会出现“白气”,这是汽化现象
【答案】C
【分析】(1)增大压强的方法:是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强;是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强;
(2)液体的沸点跟气压有关,气压越大,沸点越高;
(3)在气体和液体中,流速越大的位置压强越小;
(4)物质由气态变成液态的过程叫液化。
【解答】解:A、菜刀的刀刃很薄是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A错误;
B、高压锅能更快地煮熟食物,是因为锅内气压增大、沸点升高,故B错误;
C、吸油烟机工作时,风扇转动使内部空气流速增大,压强变小,所以吸油烟机是利用在气体中流速越大的位置压强越小的原理来工作的,故C正确;
D、打开冰箱门时常常会出现“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。
故选:C。
【变式3】(2025春•武侯区期末)跑车尾部通常都安装有“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起(如图所示)。同学们讨论交流安装“气流偏导器”的目的和工作原理,下列说法正确的是( )
A.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
B.减小赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
C.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速小于下方
D.减小地面对赛车的支持力,尾翼上方的空气流速小于下方
【答案】C
【分析】要产生向下的压力,导流板横截面的形状就应跟飞机机翼的形状相反﹣﹣上平下凸,使上方的空气流速小、压强大。
【解答】解:“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,增加赛车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题通过生活中一个具体实例,考查了流体压强与流速的物理知识,要求学生对所学的知识熟练掌握并能学以致用。
【变式4】(2025•宁夏)如图甲所示,电动水翼板是一种新型水上运动器材。水翼在水中向前运动时,受到向上的升力,将板面抬升出水面。图乙是电动水翼板的模型图,虚线框内水翼截面大致形状应设计成 形状(填选项序号)。
A. B.
C. D.
选择理由: 。
【答案】B;流体流速越大的地方,压强越小,流速越小的地方,压强越大。
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方,压强越小,流速越小的地方,压强越大。
【解答】解:水翼会提供升力,那么从四个图中可看到,B图水翼上方流速大、压强小,下方流速小、压强大,上下压强差会产生一个向上的升力,故ACD错误,B正确,故选:B。
故答案为:B;流体流速越大的地方,压强越小,流速越小的地方,压强越大。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系在生活中的应用,基础题。
【题型3】飞机的升力
(2025•宿迁)运﹣20是我国研究制造的新一代军用大型运输机,如图甲所示。图乙是机翼的横截面的大致形状,机翼这种特殊形状,使得其上方气体流速较 ,下方气体流速较 ,因而机翼下方气体的压强较 。典例
【答案】大;小;大。
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:由图乙可知,飞机的机翼形状是上凸下平,飞机飞行时,机翼上方空气流速较大,压强较小,机翼下方空气流速较小,压强较大,形成向上的压强差,产生向上的升力。
故答案为:大;小;大。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系,属于基础题。
方法点拨
1.飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。 当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
2.应用:水翼船、跑车尾部的气流偏器等等。
【变式1】(2025•天山区校级二模)图示是两个完全相同的机翼模型a和b,均只能沿竖直方向上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa、Fb,下列说法正确的是( )
A.当相同的风速吹向飞机模型时,Fa<Fb
B.当相同的风速吹向飞机模型时,Fa>Fb
C.当风突然停止时,模型a将上升
D.当风突然停止时,模型b将下降
【答案】A
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:AB.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Fa<Fb,故A正确,B错误;
C、有风时,模型a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,模型a将上升,当风突然停止时,压力差消失,模型a将下降,故C错误;
D、有风时,模型b下表面的空气流速较快,压强较小,在竖直向下的压力差的作用下,将下降,当风突然停止时,压力差消失,模型b将上升,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查流体压强与流速的关系及其在生活中的应用,我们平时要多观察生活中的现象,并用所学知识解释生活中的现象。
【变式2】(2026•新华区一模)中华文化博大精深,关于竹蜻蜓的最早记载见于晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书中,竹蜻蜓的原理如图(2)所示:当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,使竹蜻蜓飞行。请在图(1)中画出竹蜻蜓所受重力的示意图。
【答案】大;。
【分析】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;重力方向竖直向下,据此画出竹蜻蜓所受重力的示意图。
【解答】解:如图所示,竹蜻蜓的叶片上表面凸起,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较大,压强较小;流过叶片下方的气流速度较小,压强较大;在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
从竹蜻蜓的重心沿竖直向下方向画一条线段,并标出G,如图所示:
【点评】本题考查流体压强跟流速的关系及力的示意图,属于综合题。
【变式3】(2025•江西)如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强 ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越 。
【答案】大;小。
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小;流速越小的地方压强越大;
大气压随高度的增加而减小。
【解答】解:等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速,而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力;
大气压随高度的增加而减小,因此,飞机升得越高,受到的大气压越小。
故答案为:大;小。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系以及对气压变化的理解和掌握,要学会结合实际进行分析。
【变式4】(2025•安徽)图示为航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼。当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于相对于水翼下方,水翼上方水流的流速 ,压强小。
【答案】大。
【分析】流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大。
【解答】解:当船在水中高速航行时,由于其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,导致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,所以船便获得升力。
故答案为:大。
【点评】本题的解题关键是了解机翼的形状特点以及空气流速与压强的关系,并将它应用于水翼船水翼的造型原理中。
【题型4】容器形状对流体压强的影响
(2025•山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )典例
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】流体流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大,据此分析即可解答。
【解答】解:由题意可知,本设计利用的是流体压强与流速的关系,为了将肥吸上来,需要增大竖管上方的流速,竖管上方的水流速越大,压强越小,越容易将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A的设计最优。
故选:A。
方法点拨
流体通过粗细或形状不同的管道时,单位时间内通过管道的流体体积相同,管道的横截面积越小的位置,流速越大,压强越小。确定流速变大的位置后,根据压强大小确定压力大小及压力差的方向,再根据压力差的方向分析产生的各种现象。
【变式1】(2025春•浠水县期末)如图所示,将该装置左侧接到自来水龙头,关于打开和关闭右侧阀门时的说法正确的是( )
A.关闭右侧阀门,b管上端液面最高
B.关闭右侧阀门,b管上端液面最低
C.打开右侧阀门,b管上端液面最高
D.打开右侧阀门,b管上端液面最低
【答案】D
【分析】(1)上端开口、下部连通的容器叫做连通器,连通器的特点是容器中的液体不流动时,各个容器中液面总是相平的;
(2)流体的流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:AB、关闭右侧阀门,图是连通器,a、b、c液面相平,故AB错误;
CD、打开右侧阀门,b管细,水流速大,压强小,液面最低,故C错误、D正确。
故选:D。
【点评】本题考查连通器以及流体压强与流速的关系,难度不大。
【变式2】(2025•越秀区校级二模)U形管两端的液面原来相平,小红向粗细不一的管子吹气时,液面变成如图所示情形,以下分析正确的是( )
A.吹气时,A处的气体压强比B处的小
B.吹气时,B处的气体流速比A处的小
C.吹气时,A、B处气体压强相等
D.停止吹气后,U形管两端的液面会恢复相平
【答案】D
【分析】(1)流体压强与流速的关系:空气流动速度增大,压强减小,据此解答;
(2)几个上端开口底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
【解答】解:ABC、如果在左端往装置里急吹气,由于A处比B处粗,导致A处气流速度小于B的气流速度,根据流体压强和流速的关系可知,A处气流压强大于B的气流压强,在左右压强差的作用下A管水面下降,B管水面升高,故ABC错误;
D、如图所示,该容器上端开口底部互相连通,构成连通器,根据连通器原理可知,停止吹气后,U形管两端的液面将保持相平,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系以及连通器的知识,对于流体压强问题,要明确被研究的物体,物体的哪两个侧面流体流速不同,判断两个侧面的压强情况,判断物体在压强差作用下的运动情况。
【变式3】(2025春•黄石期末)小明制作了如图所示的玻璃装置,首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入上端开口,底部连通的a、b两管,待稳定后。随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出。下列说法正确的是( )
A.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面高于b管液面
B.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面低于b管液面
C.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面高于b管液面
D.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面低于b管液面
【答案】C
【分析】(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器,当连通器内装有一种液体,并且液体不流动时,各容器中液面保持相平;
(2)液体压强和流速的关系,在气体或液体中,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
【解答】解:AB、由图可见,a管和b管上端开口,底部连通,二者构成了连通器,并且都盛有水,因此稳定后a管液面等于b管液面,故AB错误;
CD、拔掉右端的软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以a管液面高于b管液面,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】本题解决的关键是抓住仪器的特征,分析出蕴含的物理道理,主要考查连通器和流体压强与流速的关系。
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9.5 流体压强与流速的关系
【题型1】流体压强跟流速的关系 1
【题型2】流体压强与流速关系的应用 3
【题型3】飞机的升力 6
【题型4】容器形状对流体压强的影响 9
新知梳理
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.流体压强与流速的关系:在液体或气体中,流速越大的位置,压强越大。
3.飞机的升力:当气流迎面吹来时,机翼上方空气流速比下方的大,气流对机翼下表面的压强比对上表面的压强大。因此在机翼的上、下表面存在压强差,产生了的升力,这就是飞机的升力。
举一反三
【题型1】流体压强跟流速的关系
(2025•滨州)学习了物理后,小滨发现有很多非常相似的物理现象,其形成原因却有很大差别,包含着不同的物理学知识。如图甲喝饮料时,吸管中饮料上升是因为 的存在;乙图中,吸管A中的液面上升,是因为其上方空气流速大,压强 的缘故。典例
【答案】大气压;小。
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。流速越大,压强越小。
【解答】解:当用吸管喝饮料时,人吸气使吸管内的空气减少,压强变小。而外界大气压不变,在大气压的作用下,饮料就被压入吸管中上升。所以吸管中饮料上升是因为大气压的存在。根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。在乙图中,吸管A上方空气流速大,所以压强小。而吸管A下方的压强不变,在上下压强差的作用下,液面就会上升。
故答案为:大气压;小。
【点评】本题主要考查大气压强和流体压强与流速的关系这两个知识点。
方法点拨
1.牢记“流体(气体和液体)流速越大的位置压强越小,流速越小的地方压强越大。”
2.生活中跟流体压强相关的现象:
(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”、打乒乓球时发出的“旋转球”;
(4)气流喷壶、吸尘器等。
【变式1】(2025春•峄城区期末)为了安全,禁止随意下河游泳,因为看似平静的水面下往往暗藏水流“旋涡”,水流“旋涡”容易将附近的人“吸”进去,造成溺水事故,这是因为“旋涡”内的水( )
A.流速小,压强大 B.流速小,压强小
C.流速大,压强大 D.流速大,压强小
【变式2】(2025•河北)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。
【变式3】(2025•绵阳)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住后从漏斗口向下持续吹气,然后将手指移开,发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中,乒乓球上方气流速度 下方气流速度,导致上方气压 下方气压,从而产生压强差。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【变式4】(2025•常州)两张纸相隔一定距离自然下垂,从两纸之间用力向下吹气,实验现象如图 所示,原理是 。
【题型2】流体压强与流速关系的应用
(2025•贵州)如图所示,有一种灭火喷水枪,枪管呈S状,灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外,当水枪向窗外喷出高速水流,就能将屋内烟、气“带走”,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。典例
【答案】流体速度增大时,其压强会越小。当高速水流通过S形枪管的弯曲部分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出室外。
【分析】流体中,流速越大的位置,压强越小,据此分析。
【解答】答:根据伯努利原理,流体速度增大时,其压强会越小。当高速水流通过S形枪管的弯曲部分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出室外。
方法点拨
1.流速大小关系的判断方法
(1)自然流动——如流动的空气、水流,一般是在较宽阔的地方流速慢,较狭窄的地方流速快。
(2)高速运动的物体周围,离物体越近的地方流体的流速越大,压强越小。
(3)物体表面凸出的地方,其周围流体的流速大。
2.利用流体压强与流速的关系解释现象
(1)首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢;
(2)其次根据流体压强与流速的关系判断哪部分受到的压强大,哪部分受到的压强小;
(3)根据物体所受压强差作用将会产生什么表现形式和现象。
【变式1】(2025•江城区二模)如图所示,用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将( )
A.向左飘动 B.向右飘动
C.静止在原位置不动 D.无法确定
【变式2】(2025•深圳三模)学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小爱在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践,她发现厨房里涉及到很多物理知识。下列说法正确的是( )
A.菜刀的刀刃很薄是为了增大压力
B.高压锅能更快地煮熟食物是利用了大气压强的作用
C.吸油烟机是利用在气体中流速越大的位置压强越小的原理来工作的
D.打开冰箱门时常常会出现“白气”,这是汽化现象
【变式3】(2025春•武侯区期末)跑车尾部通常都安装有“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起(如图所示)。同学们讨论交流安装“气流偏导器”的目的和工作原理,下列说法正确的是( )
A.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
B.减小赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速大于下方
C.增大赛车对地面的压力,尾翼上方的空气流速小于下方
D.减小地面对赛车的支持力,尾翼上方的空气流速小于下方
【变式4】(2025•宁夏)如图甲所示,电动水翼板是一种新型水上运动器材。水翼在水中向前运动时,受到向上的升力,将板面抬升出水面。图乙是电动水翼板的模型图,虚线框内水翼截面大致形状应设计成 形状(填选项序号)。
A. B.
C. D.
选择理由: 。
【题型3】飞机的升力
(2025•宿迁)运﹣20是我国研究制造的新一代军用大型运输机,如图甲所示。图乙是机翼的横截面的大致形状,机翼这种特殊形状,使得其上方气体流速较 ,下方气体流速较 ,因而机翼下方气体的压强较 。典例
【答案】大;小;大。
【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】解:由图乙可知,飞机的机翼形状是上凸下平,飞机飞行时,机翼上方空气流速较大,压强较小,机翼下方空气流速较小,压强较大,形成向上的压强差,产生向上的升力。
故答案为:大;小;大。
【点评】本题考查了流体压强与流速的关系,属于基础题。
方法点拨
1.飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。 当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
2.应用:水翼船、跑车尾部的气流偏器等等。
【变式1】(2025•天山区校级二模)图示是两个完全相同的机翼模型a和b,均只能沿竖直方向上下自由运动,A、B两弹簧测力计的示数分别为Fa、Fb,下列说法正确的是( )
A.当相同的风速吹向飞机模型时,Fa<Fb
B.当相同的风速吹向飞机模型时,Fa>Fb
C.当风突然停止时,模型a将上升
D.当风突然停止时,模型b将下降
【变式2】(2026•新华区一模)中华文化博大精深,关于竹蜻蜓的最早记载见于晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书中,竹蜻蜓的原理如图(2)所示:当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向上的压力差,使竹蜻蜓飞行。请在图(1)中画出竹蜻蜓所受重力的示意图。
【变式3】(2025•江西)如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强 ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越 。
【变式4】(2025•安徽)图示为航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼。当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于相对于水翼下方,水翼上方水流的流速 ,压强小。
【题型4】容器形状对流体压强的影响
(2025•山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )典例
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】流体流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大,据此分析即可解答。
【解答】解:由题意可知,本设计利用的是流体压强与流速的关系,为了将肥吸上来,需要增大竖管上方的流速,竖管上方的水流速越大,压强越小,越容易将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A的设计最优。
故选:A。
方法点拨
流体通过粗细或形状不同的管道时,单位时间内通过管道的流体体积相同,管道的横截面积越小的位置,流速越大,压强越小。确定流速变大的位置后,根据压强大小确定压力大小及压力差的方向,再根据压力差的方向分析产生的各种现象。
【变式1】(2025春•浠水县期末)如图所示,将该装置左侧接到自来水龙头,关于打开和关闭右侧阀门时的说法正确的是( )
A.关闭右侧阀门,b管上端液面最高
B.关闭右侧阀门,b管上端液面最低
C.打开右侧阀门,b管上端液面最高
D.打开右侧阀门,b管上端液面最低
【变式2】(2025•越秀区校级二模)U形管两端的液面原来相平,小红向粗细不一的管子吹气时,液面变成如图所示情形,以下分析正确的是( )
A.吹气时,A处的气体压强比B处的小
B.吹气时,B处的气体流速比A处的小
C.吹气时,A、B处气体压强相等
D.停止吹气后,U形管两端的液面会恢复相平
【变式3】(2025春•黄石期末)小明制作了如图所示的玻璃装置,首先向水槽里灌满水,松开铁夹后,水流入上端开口,底部连通的a、b两管,待稳定后。随后拔去右端的软木塞,装置中的水立即向外涌出。下列说法正确的是( )
A.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面高于b管液面
B.拔去右端的软木塞前,当管内的水不流动时,a管液面低于b管液面
C.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面高于b管液面
D.拔去右端的软木塞后,管内的水向外涌出时,a管液面低于b管液面
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