9.4 流体压强与流速的关系 知识点归纳思维训练 - 2025-2026学年人教版物理八年级下册

9.4 流体压强与流速的关系 一、【基础知识】 知识点一 流体压强与流速的关系探究实验 1、根据流体压强与流速的关系“流速大，压强小，流速小，压强大 ”的原理进行实验。 2、气体、液体都可以流动，流动流体的压强大小跟流体的流速有关系的实验很多，例如：吹不散的气球。 3、实验器材：细木杆（1米长左右）1 根气球 2 个 细线 2 根。 4、实验步骤 （1）把两个气球充满气，用细线把气球口扎紧。 （2）把细杆的两端放在离地面 1 米高的支撑物上，使木杆保持水平。 （3）用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约 30 厘米。 （4）两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，两气球会相互远离吗？实验现象：气流从两气球中间流过时，两气球会相互靠近。 知识点二 流体压强与流速的关系 1、流体：流动的物体，指的是液体和气体。 2、液体压强：流体流动时的压强称作流体压强。 3、液体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。 注意：流体流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。解这些题目的关键是明确哪个地方流速较其他地方快。 知识点三 飞机升力的产生原因 1、飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。 2、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。 3、机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。 4、从图上理解飞机的升力产生的原因：从空气流过机翼的流线谱可以看出：相对气流流过机翼时，分成上下两股，分别沿机翼上表面流过，而在机翼的后缘重新汇合向后流去，因机翼表面突起的影响，上表面流线密集，流管细，其气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗，其气流流速慢，压力较大．因此，产生了上下压力差，这个压力差就是空气动力（R），它垂直流速方向的分力就是升力（Y）； 升力维持飞机在空中飞行。 1 学科网（北京）股份有限公司 二、【典例解析】 题型 1：流体压强与流速的关系的探究实验 【典例 1-1】小明同学做“探究流体的压强与流速的关系”的实验。 （1） 如图甲所示， 取两张白纸， 让其平行地自然下垂， 向两纸中间用力吹气。观察到的现象是： ； 甲 乙 （2）如图乙所示，先在水平桌面上固定两根平行的铅笔，接着在铅笔上放了间隔一定距离的两个乒乓球，他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气，则两个乒乓球将 （选填“靠近”或“远离”）； （3）通过上述两个实验现象，可以得出的初步结论是： 。 （4）请你联系实际，举出一个生产、生活中与此知识有关的实例 。 【典例 1-2】小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气，发现塑料杯被吹出，如图，有人认为这是因为“上杯口流速大，压强小”使杯子飞出，也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。为进一步验证以上两种解释，下列方案不可行的是( ) A ．将两塑料杯的底都剪去，再次重复实验，观察杯子情况 B ．将下面的塑料杯的底剪去，再次重复实验，观察杯子情况 C ．在上面的塑料杯底开一个孔，再次重复实验，观察杯子情况 D ．将上面塑料杯的杯口剪去，使其低于下面塑料杯的杯口，再次重复实验，观察杯子情况 【变式 1-1】在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，发现乒乓球并没有落下来，如图所示。关于此现象，下列说法正确的是( ) A ．乒乓球没有掉下来是因为乒乓球不受重力作用 B ．乒乓球没有掉下来是因为向下吹气的力太小了 C ．乒乓球没有掉下来是因为乒乓球受到向上的压力 D ．乒乓球没有掉下来是因为乒乓球受到向下的压力 【变式 1-2】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 2 学科网（北京）股份有限公司 题型 2：流体压强与流速的关系的应用 【典例 2-1】如图所示的是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个周围是平的（标记为 A），另一个周围是隆起的土堆（标记为 B），这样就能改善了洞穴内的通风情况。当草原有风从左向右吹过时，下列说法正确的是( ) A ．B 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 B 出口进 B ．B 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 A 出口进 C ．A 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 B 出口进 D ．A 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 A 出口进 【典例 2-2】如图所示，列车站台上通常设有距列车一定距离的安全线，人在等待列车时必须站立在安全线以外，否则有可能会被“吸”向列车而发生事故，这是因为列车进站时车体附近( ) A ．空气流速大，压强小 B ．空气流速大，压强大 C ．空气流速小，压强大 D ．空气流速小，压强小 【典例 2-3】厂附近常常会看到林立的烟囱，小明发现在有风的时候（风的方向与地面平行），烟囱冒烟的速度比没有风的时候快。 ①造成这一现象的原因可能 （选填字母） A ．风给了烟尘推力的作用 B ．风减小了烟囱上方的气压 ②请写出支持你上述猜想的物理原理： 【变式 2-1】如图，是电动车违法安装的遮阳伞，其存在重大的安全隐患，这是因为电动车快速行驶时( ) A ．遮阳伞上方空气流速快，压强大，伞面被向下压 B ．遮阳伞上方空气流速快，压强小，伞面被向上压 C ．遮阳伞下方空气流速慢，压强小，伞面被向上压 D ．遮阳伞下方空气流速慢，压强大，伞面被向下压 【变式 2-2】如图是某电影里水中漩涡“吞噬”船只的情景，水中漩涡“吞噬”物体，这是因为漩涡中心的流速 ，压强 从而形成压力差，会使周边物体 （选填“靠近”或“远离”）漩涡。 3 学科网（北京）股份有限公司 【变式 2-3】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。 题型 3：飞机的升力 【典例 3-1】闽清某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛，如图机翼横截面形状的设计，可以让飞机获得升力的是( ) ( B ． ) ( C ． ) ( D ． ) ( A ． ) 【典例 3-2】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 。 4 学科网（北京）股份有限公司 【变式 3-1】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 3-2】小华注意到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他想飞机升力大小和哪些因素有关呢？ 【进行猜想】飞机的升力大小可能与机翼面积、飞机飞行速度和机翼仰角（机翼下表面与水平面的夹角） 【设计实验】小华和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时，“机翼”向上飞升，“机翼”获得升力的原理是 。 【进行实验】（1）为了研究“机翼”获得的升力大小和仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼” 的大小，观察并记录测力计的示数。 （2）为了研究“机翼”获得的升力大小和机翼面积的关系，应保持机翼仰角和 不变，只改变机翼面积的大小，观察并记录测力计的示数。 （3）实验数据记录在下表（每次吹风前测力计的示数均为 3.5N） 机翼仰角 机翼面积/cm2 弹簧测力计示数/N 机翼仰角 机翼面积/cm2 弹簧测力计示数/N 0°（水平） 275 3.2 较大 275 2.9 395 3.0 395 2.8 566 2.6 566 2.3 较小 275 3.0 最大 275 3.1 395 2.9 395 2.9 566 2.4 566 2.7 【实验分析】①在上述实验中，吹风前后测力计示数的 即为“机翼”获得升力的大小。 ②分析表中数据可以得出结论：当“机翼”的面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力 （选填“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 ③当“机翼”的仰角和风速相同时，“机翼”面积增大，获得的升力 。 【应用】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。黑色部分为墙面突出部分，M 为安装在过道顶的换气扇，期中既有效又节能的是 。 ( A ． B ． C ． D ． ) 5 学科网（北京）股份有限公司 题型 4：容器形状对流体压强的影响 【典例 4-1】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 【典例 4-2】科学课上，王老师利用传感器为同学们做“探究气体压强与流速的关系”，如图所示。装置中A 、B 、C 三节直径不同的塑料管连接在一起，左端与抽气机相通。（A 管最细，C 管最粗） （1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开抽气机抽气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强 。图线③反映的是 （选填“A”“B”或“C”）塑料管中气体压强随时间变化的情况。 （2）当王老师将抽气机的功率调整后，图像中①②③三条图线出现了上移，由此可以判断三节管中气体的流速 （选填“增大”或“减小”）。 （3）如果王老师在昆仑山上给守卫祖国边疆的战士做这个实验（抽气机的功率不变），图像中①②③三条图线将会 （“上移”、“不变”或“下移”），经过同学们分析，得出：随着海拔升高，大气压强在 （“增大”、“不变”或“减小”）。 【变式 4-1】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( ) ( A ． ) ( B ． ) ( D ． ) ( C ． ) 6 学科网（北京）股份有限公司 【变式 4-2】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 三、【拓展延伸】 【拓展题 1】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 管上方气流速度 a 管上方的气流速度，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） 20．测量水龙头打开后的出水速度 （1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为 v，管内通道的横截面积为 S．如图所示，取一段管道 AB，水从 B 端流到 A 端所用时间为 t，则 AB 间水柱的长度 L ＝ ，根据流量的定义，Q ＝ 。（以上两空要求用 S、v、t 中的字母表示）。 （2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案： ①测出水龙头出水口的内壁直径 d。 ②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间 t 后容器内水的体积 V。 ③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为 。（用 d 、t 、π 、V 表示） 四、【思维训练】 1．以下四个关于“流体与流速的关系”的现象中，满足压强 p1＞p2 大小关系的是( ) ( A ． B ． C ． D ． ) 7 学科网（北京）股份有限公司 2．如图所示，两只小纸船浮在水面上，将注射器吸满水，通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水，这时两只纸船向中间靠拢，这是因为两船之间( ) A ．水流流速小，压强大 B ．水流流速大，压强小 C ．水流流速大，压强大 D ．水流流速小，压强小 3．如图所示，C919 国产大飞机首度服务 2024 年春运。下列说法正确的是( ) A ．飞机在上升过程中，舱外的大气压会变大 B ．机翼是利用气体流速大，压强大的原理获得升力 C ．飞机在跑道上加速滑行时，速度越快，惯性越大 D ．飞机在跑道上加速滑行时，地面对飞机的支持力小于重力 4．2023 年 5 月 28 日，中国国产大飞机 C919 首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是( ) 8 学科网（北京）股份有限公司 A ． 瓶吞鸡蛋 B ．大风能掀开屋顶 ( D ． 覆杯实验 )C ． 用吸管吸牛奶，牛奶盒发生形变 5．跑车尾部常安装有如图 1 所示的气流偏导器，以提高跑车高速行驶时的稳定性，已知气流偏导器的形状如图 2 所示，下列关于气流偏导器的说法中正确的是( ) A ．气流偏导器下方流速大，压强小 B ．气流偏导器下方流速大，压强大 C ．气流偏导器上方流速大，压强小 D ．气流偏导器上方流速大，压强大 6．无动力水翼板是一种水上运动器材，由一块冲浪板和水翼（未画出）组成，如图 1 所示，一位重为 750N的运动员站在水平的冲浪板上向前匀速滑行。 （1）请在图 1 中画出冲浪板对运动员的支持力 F 的示意图。 （2）为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力，图2 中虚框内水翼形状应设计成 。 7．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 8．中国科学技术馆探索与发现 A 厅有个展品叫做“香蕉球”，描述的是足球比赛中罚任意球的场景。守方在离球门一定距离处用人墙挡住球门，而攻方隔着人墙将足球以旋转的方式发出，利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差，使足球走出一条香蕉状的路径，绕过人墙而射门。图给出了甲、乙、丙、丁四种足球自旋方向与飞行路径的示意图，下列说法正确的是( ) A ．四个图都是正确的 B ．乙、丙两图是正确的 C ．甲、乙两图是正确的 D ．甲、丁两图是正确的 9．在端午节那天，小明一家乘游艇游浑河，看到水面上有一些漂浮的落叶，当游艇驶过时，发现附近的落叶向游艇靠近，这是由于河水流速越大的位置压强越 的缘故。当游艇即将驶向码头时，驾驶员关闭发动机，利用游艇的 ，使游艇平稳靠岸。 10．等候火车时为什么要站在安全线以外？ 火车快速通过时，带动周围空气流速加快，气流压强变 ， 外界大气压，在大气压的作用下人容易 （“靠近”、“远离”）火车。为避免发生危险，乘客必须站在安全线外候车。 11．如图所示，老师把乒乓球放在漏斗里，向上用力吹气，会看到乒乓球不会被吹跑；有些同学认为是 因为乒乓球受到重力作用。请你用上述器材设计实验证明这种认识是错误的 。 9 学科网（北京）股份有限公司 12．你和同学们做了如下的探究活动： 【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； （2）你观察到的现象是 ； 【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是： 。 13．为了防止蚊虫病毒侵害，学校购买了一批小型喷雾器给教室喷洒消毒剂，如图所示是其工作的原理图。当推动活塞时，喷筒中吸管口的空气流速 ，压强 （前两空选填“增大”“减小”或“不变”），瓶中的液体就在 的作用下被压上去，随流动的空气而喷成雾状。 14．综合应用题。 如图甲所示，放学途中，小思撑着伞在雨中行走。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，填入表格： 风速 无风 低速 高速 托盘测力计示数/N 18 16 10 （1）分析表中数据可知：模型受到的重力大小是 N，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 （选填“大”或“小”）； 10 学科网（北京）股份有限公司 （2）每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。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 （选填“大于”、“小于”或“等于”）总的重力，进而 （选填“增大”或“减小”）了车轮与地面间的摩擦力，带来极大的安全隐患； （3）【思维拓展】由上面的实验可以知道，上凸下平结构在高速运动过程会减小车与地面的摩擦，从而使车在高速运动时不易加速，转弯也困难。小思同学想到如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构不就可以解决此问题了吗？见上面的对比图，如果两车在外形体积相同的条件下，小琪同学认为右面的改进不合理，请结合力学知识或生活需要写出小琪认为不合理的理由（写出一点）。 15．随着时代的进步，轿车的车速和性能有了较大提升，某轿车外形如图所示，它的质量是 1880kg，四个轮子与水平地面的总接触面积是 0.08m2． （1）根据轿车外形分析，若轿车静止时对水平地面的压力为 F1，行驶时对水平地面的压力为 F2，则 F1 F2（填“等于”或“大于”或“小于”）。 （2）若轿车行驶时，对水平地面的压强为 1.5×105Pa．求此时轿车上下表面受到的空气的压力差？（取g ＝10N/kg）。 11 学科网（北京）股份有限公司 答案解析 一、【基础知识】 知识点一 流体压强与流速的关系探究实验 1、根据流体压强与流速的关系“流速大，压强小，流速小，压强大 ”的原理进行实验。 2、气体、液体都可以流动，流动流体的压强大小跟流体的流速有关系的实验很多，例如：吹不散的气球。 3、实验器材：细木杆（1米长左右）1 根气球 2 个 细线 2 根。 4、实验步骤 （1）把两个气球充满气，用细线把气球口扎紧。 （2）把细杆的两端放在离地面 1 米高的支撑物上，使木杆保持水平。 （3）用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约 30 厘米。 （4）两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，两气球会相互远离吗？实验现象：气流从两气球中间流过时，两气球会相互靠近。 知识点二 流体压强与流速的关系 1、流体：流动的物体，指的是液体和气体。 2、液体压强：流体流动时的压强称作流体压强。 3、液体压强与流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。 注意：流体流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。解这些题目的关键是明确哪个地方流速较其他地方快。 知识点三 飞机升力的产生原因 1、飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。 2、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。 3、机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。 4、从图上理解飞机的升力产生的原因：从空气流过机翼的流线谱可以看出：相对气流流过机翼时，分成上下两股，分别沿机翼上表面流过，而在机翼的后缘重新汇合向后流去，因机翼表面突起的影响，上表面流线密集，流管细，其气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗，其气流流速慢，压力较大．因此，产生了上下压力差，这个压力差就是空气动力（R），它垂直流速方向的分力就是升力（Y）； 升力维持飞机在空中飞行。 1 学科网（北京）股份有限公司 二、【典例解析】 题型 1：流体压强与流速的关系的探究实验 【典例 1-1】小明同学做“探究流体的压强与流速的关系”的实验。 （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。观察到的现象是： 两张纸（向中间）靠拢 ； （2）如图所示，先在水平桌面上固定两根平行的铅笔，接着在铅笔上放了间隔一定距离的两个乒乓球，他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气，则两个乒乓球将 靠近 （选填“靠近”或“远离”）； （3）通过上述两个实验现象，可以得出的初步结论是： 流体中流速大的地方，压强小 。 （4）请你联系实际，举出一个生产、生活中与此知识有关的实例 飞机的机翼、流线型的轿车、火车 （高铁、地铁）站台画有安全线等 。 【解答】解：（1）对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于纸外侧的大气压，会产生一个向内的压强差，将纸压向中间；所以，观察到的现象是两纸向中间靠拢，可以得出的初步结论是：气体流速越大，压强越小； （2）流体流速越大的位置压强越小。向乒乓球中间吹气时，乒乓球中间流速大，压强变小，乒乓球外侧大气压不变，乒乓球外侧压强大于内侧压强，所以乒乓球向中间靠拢； （3）由实验现象可得流体压强与流速的关系是：在流体中流速越大的位置压强越小； （4）飞机的机翼上凸下平、流线型的轿车、火车（高铁、地铁）站台画有安全线等都与流体压强与流速的关系有关。 故答案为：（1）两张纸（向中间）靠拢；（2）靠近；（3）流体中流速大的地方，压强小；（4）飞机的机翼、流线型的轿车、火车（高铁、地铁）站台画有安全线等。 【典例 1-2】小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气，发现塑料杯被吹出，如图，有人认为这是因为“上杯口流速大，压强小”使杯子飞出，也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。为进一步验证以上两种解释，下列方案不可行的是( ) A ．将两塑料杯的底都剪去，再次重复实验，观察杯子情况 B ．将下面的塑料杯的底剪去，再次重复实验，观察杯子情况 C ．在上面的塑料杯底开一个孔，再次重复实验，观察杯子情况 D ．将上面塑料杯的杯口剪去，使其低于下面塑料杯的杯口，再次重复实验，观察杯子情况 【解答】解：A、将两塑料杯的底都剪去，杯子不会飞出去，只是杯中有向上的气流，这样既不能说明上杯口流速大，压强小也不能说明吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来，故 A 符合题意； BC、无论是在上面的塑料杯底开一个孔还是将下面的塑料杯的底剪去都能使上面杯子内外的气压相同，不可能是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”；故 BC 不符合题意； D、上杯口低于下杯口，导致上杯口空气流速与上杯底空气流速都小，近似为 0，不存在压强大小问题， 2 学科网（北京）股份有限公司 如果再飞出，说明有气体进入下杯中将上杯顶起来，故方案可行，故 D 不符合题意。 故选：A。 【变式 1-1】在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指 移开，发现乒乓球并没有落下来，如图所示。关于此现象，下列说法正确的是( ) A ．乒乓球没有掉下来是因为乒乓球不受重力作用 B ．乒乓球没有掉下来是因为向下吹气的力太小了 C ．乒乓球没有掉下来是因为乒乓球受到向上的压力 D ．乒乓球没有掉下来是因为乒乓球受到向下的压力 【解答】解：当用力吹漏斗时，气流从漏斗的壁快速流出，速度比较大，乒乓球的上部气流流速大，压强比较小，乒乓球的下部受到的大气压是不变的，乒乓球受到的向下的压力小于向上的压力，形成向上的压力差，托着乒乓球不会掉下来，故 C 符合题意、ABD 不符合题意。 故选：C。 【变式 1-2】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 小 。下列图实验中，能说明这个规律的是 ABC 。 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 【解答】解：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，若两艘同向行驶的轮船并排行驶，轮船之间的水流速度较大，压强较小，轮船外侧的水流速度较小，压强较大，形成一个向内的压力差，易造成撞船事故，故不能并排航行。 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 正确； 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 正确； 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 正确； 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。故 D 错误。 故选：ABC。 故答案为：小；ABC。 题型 2：流体压强与流速的关系的应用 【典例 2-1】如图所示的是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个周围是平的（标记为 A），另一个周围是隆起的土堆（标记为 B），这样就能改善了洞穴内的通风情况。当草原有风 3 学科网（北京）股份有限公司 从左向右吹过时，下列说法正确的是( ) A ．B 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 B 出口进 B ．B 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 A 出口进 C ．A 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 B 出口进 D ．A 出口空气流速大，压强小，洞中气流从 A 出口进 【解答】解：等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，由于 A 出口平直，B 出口向上隆起，所以空气通过 A 出口上表面的流速小，压强大； 通过 B 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，故洞内空气从气压较大的 A 口流入，从气压较小的 B 口流出，故 ACD 错误，B 正确。 故选：B。 【典例 2-2】如图所示，列车站台上通常设有距列车一定距离的安全线，人在等待列车时必须站立在安全线以外，否则有可能会被“吸”向列车而发生事故，这是因为列车进站时车体附近( ) A ．空气流速大，压强小 B ．空气流速大，压强大 C ．空气流速小，压强大 D ．空气流速小，压强小 【解答】解：人离高速列车比较近时，高速列车的速度很大，人和高速列车的之间的空气流动速度很大，压强小，人外侧的压强不变，人受到外侧压强大于人内侧受到的压强，人在较大的压强差作用下很容易被压向列车，发生交通事故。 故选：A。 【典例 2-3】厂附近常常会看到林立的烟囱，小明发现在有风的时候（风的方向与地面平行），烟囱冒烟的速度比没有风的时候快。 ①造成这一现象的原因可能 B （选填字母） A ．风给了烟尘推力的作用 B ．风减小了烟囱上方的气压 ②请写出支持你上述猜想的物理原理： 流体的流速越大，压强越小 【解答】解：①风从烟囱上方吹过，烟囱上方空气流速加快，压强减小，而烟囱下方空气流速不变，压强较大，上下压强差大于没有风的时候，所以烟囱冒烟的速度比没有风的时候快，故造成这一现象的原因是风减小了烟囱上方的气压； ②支持上述猜想的物理原理是流体压强和流速的关系，即流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。 故答案为：①B；②流体的流速越大，压强越小。 4 学科网（北京）股份有限公司 【变式 2-1】如图，是电动车违法安装的遮阳伞，其存在重大的安全隐患，这是因为电动车快速行驶时( ) A ．遮阳伞上方空气流速快，压强大，伞面被向下压 B ．遮阳伞上方空气流速快，压强小，伞面被向上压 C ．遮阳伞下方空气流速慢，压强小，伞面被向上压 D ．遮阳伞下方空气流速慢，压强大，伞面被向下压 【解答】解：伞面“上凸下平”，当电动车快速行驶时，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、压力差，伞面被向上压。 故选：B。 【变式 2-2】如图是某电影里水中漩涡“吞噬”船只的情景，水中漩涡“吞噬”物体，这是因为漩涡中心的流速 大 ，压强 小 从而形成压力差，会使周边物体 靠近 （选填“靠近”或“远离”）漩涡。 【解答】解：漩涡中心处的流速较大，压强较小；漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢，压强较大，从而形成指向漩涡中心的压力差，会使周边物体靠近漩涡。 故答案为：大；小；靠近。 【变式 2-3】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 小 ，室内的气体压强 大于 （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。 【解答】解：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。 故答案为：小；大于。 题型 3：飞机的升力 【典例 3-1】闽清某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛，如图机翼横截面形状的设计，可以让飞机获得升力的是( ) ( D ． B ． ) ( A ． C ． ) 5 学科网（北京）股份有限公司 【解答】解：上凸下平的形状，通常类似选项中具有上表面凸起、下表面较平的那种机翼横截面形状：原因是当飞机向前飞行时，空气流经机翼，由于机翼上表面凸起，空气流过的路程变长，根据流体连续性原理，空气流速会加快；而机翼下表面较平，空气流速相对较慢。根据伯努利定理，流速快的地方压强小，流速慢的地方压强大，所以机翼下表面的压强大于上表面的压强，从而产生向上的压力差，这个压力差就是使飞机获得升力的关键。故 A 符合题意，BCD 不符合题意。 故选：A。 【典例 3-2】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 不正确 （选填“正确”或“不正确”）的，判断的依据是上平下凸的机翼下表面空气流速快、压强小，上表面流速慢、压强大，从而形成向下的压强差，而上凸下平的机翼上表面空气流速快、压强小，下表面流速慢、压强大，从而形成向上的压强差 。 （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： 在其他条件相同时，飞机飞行速度越大，所受升力越大 。 （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 C 。 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 不正确 （选填“正确”或“不正确”）的，理由是 在实验测试的迎角范围 0 °~20°内，且数据较少，数量间隔较大，不能确定 15°就是获得最大升力的迎角，可能在 10 °~ 15°或 15 °~20°还有更大升力存在，需进一步细化测量才能确定最大升力的迎角 。 【解答】解：（1）猜想 1 不正确；因为上平下凸的机翼下表面空气流速快、压强小，上表面流速慢、压强大，从而形成向下的压强差，而上凸下平的机翼上表面空气流速快、压强小，下表面流速慢、压强大，从而形成向上的压强差； （2）由表中数据可知，在其他条件相同时，飞机飞行速度越大，所受升力越大； （3）①由表中数据可知，飞机的飞行速度一定，迎角由逐渐增大到的过程中，飞机升力先变大后变小，故 C 符合题意、ABD 不符合题意； 故选：C。 6 学科网（北京）股份有限公司 ②不正确； 在实验测试的迎角范围 0 °~20°内，且数据较少，数量间隔较大，不能确定 15°就是获得最大升力的迎角，可能在 10 °~ 15°或 15 °~20°还有更大升力存在，需进一步细化测量才能确定最大升力的迎角。 故答案为：（1）不正确；上平下凸的机翼下表面空气流速快、压强小，上表面流速慢、压强大，从而形成向下的压强差，而上凸下平的机翼上表面空气流速快、压强小，下表面流速慢、压强大，从而形成向上的压强差； （2）在其他条件相同时，飞机飞行速度越大，所受升力越大； （3）①C；②不正确；在实验测试的迎角范围 0 °~20°内，且数据较少，数量间隔较大，不能确定 15 °就是获得最大升力的迎角，可能在 10 °~ 15°或 15 °~20°还有更大升力存在，需进一步细化测量才能确定最大升力的迎角。 【变式 3-1】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 【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。 【变式 3-2】小华注意到：①飞机在起飞和航行时机翼的仰角不同；②飞机越大其机翼越大。他想飞机升力大小和哪些因素有关呢？ 【进行猜想】飞机的升力大小可能与机翼面积、飞机飞行速度和机翼仰角（机翼下表面与水平面的夹角） 【设计实验】小华和兴趣小组的同学们一起利用塑料泡沫等材料自制了三个质量相同、形状相同、面积不同的机翼模型，把圆柱形空心笔杆穿过“机翼”并固定在“机翼”上，将一根金属杆从笔杆中穿过并上下固定，确保“机翼”能沿金属杆在竖直方向移动。将“机翼”挂在测力计的下方，实验装置如图所示。用鼓风机对着“机翼”吹风模拟飞机在空中飞行。当鼓风机向右吹风时，“机翼”向上飞升，“机翼”获得升力的原理是 流体中流速越大的位置压强越小 。 【进行实验】（1）为了研究“机翼”获得的升力大小和仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼” 仰角 的大小，观察并记录测力计的示数。 （2）为了研究“机翼”获得的升力大小和机翼面积的关系，应保持机翼仰角和 风速 不变，只改变机翼面积的大小，观察并记录测力计的示数。 （3）实验数据记录在下表（每次吹风前测力计的示数均为 3.5N） 7 学科网（北京）股份有限公司 机翼仰角 机翼面积/cm2 弹簧测力计示数/N 机翼仰角 机翼面积/cm2 弹簧测力计示数/N 0°（水平） 275 3.2 较大 275 2.9 395 3.0 395 2.8 566 2.6 566 2.3 较小 275 3.0 最大 275 3.1 395 2.9 395 2.9 566 2.4 566 2.7 【实验分析】①在上述实验中，吹风前后测力计示数的 差值 即为“机翼”获得升力的大小。 ②分析表中数据可以得出结论：当“机翼”的面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力 先增大后减小 （选填“先增大后减小”或“先减小后增大”）。 ③当“机翼”的仰角和风速相同时，“机翼”面积增大，获得的升力 越大 。 【应用】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。黑色部分 为墙面突出部分，M 为安装在过道顶的换气扇，期中既有效又节能的是 B 。 A． B． C． D． 【解答】解：“机翼”获得升力的原理是：流体中流速越大的位置压强越小。 （1）为了研究“机翼”获得的升力大小和仰角的关系，用鼓风机对同一个“机翼”吹风，并保持风速不变，只改变“机翼”仰角的大小，观察并记录测力计的示数。 （2）为了研究“机翼”获得的升力大小和机翼面积的关系，应保持机翼仰角和风速不变，只改变机翼面积的大小，观察并记录测力计的示数。 8 学科网（北京）股份有限公司 ①在上述实验中，吹风前后测力计示数的差值即为“机翼”获得升力的大小。 ②分析表中数据可以得出结论：当“机翼”的面积和风速相同时，仰角增大，获得的升力先增大后减小。 ③当“机翼”的仰角和风速相同时，“机翼”面积增大，获得的升力越大。 A、过道上下两端的通风道相同，所以过道上下两端的通风道中的空气流动速度相同，故 A 不合理； B、过道上端的通风道有凸起，所以相同时间风经过过道上端的通风道时的路程长，则风速较快，所以过道上端的气压小于下端的气压，所以空气会从过道的下端流向上端，过道中有风通过。此方案不需要消耗其他能量，既有效又节能，故 B 合理； C、过道上下两端的通风道相同，所以过道上下两端的通风道中的空气流动速度相同，故 C 不合理； D、过道中有电动机，电动机工作时过道中空气流动速度加快，气压减小，空气会从过道口流进来而通风，但需要消耗电能，故此方案虽有效但不节能，故 D 不合理。 故选：B。 故答案为：流体中流速越大的位置压强越小；（1）仰角；（2）风速；①差值；②先增大后减小；③越大； B。 题型 4：容器形状对流体压强的影响 【典例 4-1】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 【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。 【典例 4-2】科学课上，王老师利用传感器为同学们做“探究气体压强与流速的关系”，如图所示。装置中A 、B 、C 三节直径不同的塑料管连接在一起，左端与抽气机相通。（A 管最细，C 管最粗） （1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开抽气机抽气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图像可知：平稳流动的气体，流速大处压强 小 。图线③反映的是 C （选填“A”“B”或“C”）塑 9 学科网（北京）股份有限公司 料管中气体压强随时间变化的情况。 （2）当王老师将抽气机的功率调整后，图像中①②③三条图线出现了上移，由此可以判断三节管中气体的流速 减小 （选填“增大”或“减小”）。 （3）如果王老师在昆仑山上给守卫祖国边疆的战士做这个实验（抽气机的功率不变），图像中①②③三条图线将会 下移 （“上移”、“不变”或“下移”），经过同学们分析，得出：随着海拔升高，大气压强在 减小 （“增大”、“不变”或“减小”）。 【解答】解：（1）三个塑料管的气体流量相同，根据流体的流量等于流速和横截面积的乘积可知，横截面积越小，流速越大，所以细管内气体流速比粗管内气体流速大； 流体的流速越大，压强越小；由图可知，图线③的压强最大，则③的流速最小，对应的塑料管横截面积最大，所以图线③反映的是装置 C 中塑料管的气体压强随时间变化的情况； （2）①②③三条图线出现了上移，说明流体的压强变大，流速减小； （3）大气压强随海拔升高而减小，导致抽气机实验曲线①变化更平缓、曲线③极限真空度更低；昆仑山海拔升高会使大气压强显著降低，在抽气机实验中，因初始环境气压变小，达到相同真空度所需时间延长，表现为曲线①斜率减小；同时极限真空度也会因基础气压下降而进一步降低，对应曲线③位置下移。 故答案为：（1）小；C；（2）减小；（3）下移；减小。 ( D )【变式 4-1】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( ) ( A ． ) ( B ． ) ( . ) ( . ) ( C ) 【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。 【变式 4-2】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 【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。 10 学科网（北京）股份有限公司 故选：D。 三、【拓展延伸】 【拓展题 1】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 管上方气流速度 小于 a 管上方的气流速度，b 管与a 管的水面上方形成气压差，U 形管中 a （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 400 Pa ．（g = 10N/kg） 【解答】解：如果在右端 c 处往装置里急吹气，b 处比 a 处粗，导致 b 管上方气流速度小于 a 管上方的气流速度，b 管与a 管的水面上方形成气压差，U 形管中a 管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了 2cm，则下降端比原来下降 2cm，此时 U 形管两端的高度差为4cm， 则此时 U 形管底部 d 处左右两侧液体压强差：p = ρgh ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m ＝400Pa。 故答案为：小于；a；400。 20．测量水龙头打开后的出水速度 （1）首先老师告诉同学们流量是表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，若水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动，设水流速度为 v，管内通道的横截面积为 S．如图所示，取一段管道 AB，水从 B 端流到 A 端所用时间为 t，则 AB 间水柱的长度 L ＝ vt ，根据流量的定义，Q ＝ Sv 。（以上两空要求用 S、v、t 中的字母表示）。 （2）某同学根据流量的导出公式设计了如下测量水龙头出水速度的实验方案： ①测出水龙头出水口的内壁直径 d。 ②打开水龙头使水以适当的速度匀速流出，用容器接水并同时开始计时，测出经过一段时间 t 后容器内水的体积 V。 ③由流量的导出公式算出自来水龙头出水速度表达式为 。（用 d、t 、π 、V 表示） 【解答】解：（1）AB 间水柱的长度 l ＝s ＝vt； B 到 A 的水柱体积为 V ＝Sl ＝Svt，则： （2）根据流量的定义，则 Q 所以流速为 v 故答案为：（1）vt；Sv；（2）③v 四、【思维训练】 1．以下四个关于“流体与流速的关系”的现象中，满足压强 p1＞p2 大小关系的是( ) 11 学科网（北京）股份有限公司 A． B． C． D． 【解答】解：A ．对着两张纸的中间吹气，两张纸中间的空气流速变大，压强变小，小于纸外侧的大气压，但外侧压强相同，即 p1 ＝p2，故 A 错误； B ．从乒乓球上方吹气，乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度，则上方压强小于下方压强，即 p1< p2，故 B 错误； C．如图物体上表面平直，下表面向下弯曲，相同时间内，空气经过下方的路程比上方路程长，下方 流速大，压强小，即 p1＞p2，故 C 正确； D ．由图可知，p1 位置管较细，p2 位置管较粗，由于管径粗处的流速较小，而管径细处流速较大，根据流体压强与流速的关系可知，细管处压强小，即 p1＜p2，故 D 错误。 故选：C。 2．如图所示，两只小纸船浮在水面上，将注射器吸满水，通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水，这时两只纸船向中间靠拢，这是因为两船之间( ) A ．水流流速小，压强大 B ．水流流速大，压强小 C ．水流流速大，压强大 D ．水流流速小，压强小 【解答】解：流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。当在水下向两船之间喷水时，两船之间的水速度增大，导致该区域的压强减小。而两船外侧的水流速较小，压强较大。外侧较大的压强将两船推向中间，使它们靠拢，故 ACD 不符合题意，B 符合题意。 故选：B。 3．如图所示，C919 国产大飞机首度服务 2024 年春运。下列说法正确的是( ) 12 学科网（北京）股份有限公司 A ．飞机在上升过程中，舱外的大气压会变大 B ．机翼是利用气体流速大，压强大的原理获得升力 C ．飞机在跑道上加速滑行时，速度越快，惯性越大 D ．飞机在跑道上加速滑行时，地面对飞机的支持力小于重力 【解答】解：A、飞机在上升过程中，舱外的大气压会变小，故 A 错误； B、机翼是利用气体流速大、压强小的原理获得升力的，故 B 错误； C、飞机在跑道上加速滑行时，其质量不变，惯性大小不变，故 C 错误； D、飞机在跑道上加速滑行时，在竖直方向受到地面对飞机的向上的支持力、向上的升力及向下的重力作用，这三个力是平衡力，所以支持力小于重力，故 D 正确。 故选：D。 4．2023 年 5 月 28 日，中国国产大飞机 C919 首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是( ) A ． 瓶吞鸡蛋 B ． 大风能掀开屋顶 C ． 用吸管吸牛奶，牛奶盒发生形变 D ． 覆杯实验 【解答】解：飞机的机翼能获得向上的升力，是应用了流速越大流体的压强越小的原理。 A．瓶吞鸡蛋，是由于瓶内气体冷缩后，压强减小，在外界大气压的作用下，鸡蛋被压入瓶内，故 A 错误； B ．大风能掀开屋顶是因为屋顶的空气流速大，压强较小，屋内的空气流速小，压强大，从而产生了一个向上的压力差将屋顶掀开，故 B 正确； C ．吸牛奶的过程中不仅吸了牛奶同时吸出了空气，故牛奶盒外部的空气对牛奶盒有一个向里的力，使牛奶盒变形，证明大气压的存在，故 C 错误； 13 学科网（北京）股份有限公司 D．纸片托水的“覆杯实验”，纸片托水正是因为大气压托起了纸片，能证明大气压的存在，故 D 错误。故选：B。 5．跑车尾部常安装有如图 1 所示的气流偏导器，以提高跑车高速行驶时的稳定性，已知气流偏导器的形状如图 2 所示，下列关于气流偏导器的说法中正确的是( ) A ．气流偏导器下方流速大，压强小 B ．气流偏导器下方流速大，压强大 C ．气流偏导器上方流速大，压强小 D ．气流偏导器上方流速大，压强大 【解答】解：如图所示，等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面，由于上表面平直，下表面呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度小，此时，上方空气压强比下方空气压强大，“气流偏导器”受到一个向下的压力差，从而使车轮抓紧地面。故选：A。 6．无动力水翼板是一种水上运动器材，由一块冲浪板和水翼（未画出）组成，如图 1 所示，一位重为 750N的运动员站在水平的冲浪板上向前匀速滑行。 （1）请在图 1 中画出冲浪板对运动员的支持力 F 的示意图。 （2）为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力，图 2 中虚框内水翼形状应设计成 B 。 【解答】解：（1）运动员站在冲浪板上，冲浪板发生形变，其恢复形变时对运动员产生竖直向上的弹力， 即为支持力 F，此时运动员静止，所受的重力和支持力是一对平衡力，大小相等，所以其所受的支持力为 750N，作用点在人体上，如图所示： （2）为了在滑行的过程中使水对水翼产生一个较大的向上的力，应使水翼的形状上凸下平，水翼上方空气流速快，产生压强小，下方流速慢，产生的压强大，进而产生一个向上的力，故 B 正确，故选：B。 14 学科网（北京）股份有限公司 故答案为：（1） ； （2）B。 7．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 【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。 8．中国科学技术馆探索与发现 A 厅有个展品叫做“香蕉球”，描述的是足球比赛中罚任意球的场景。守方在离球门一定距离处用人墙挡住球门，而攻方隔着人墙将足球以旋转的方式发出，利用足球的自旋使足球两侧空气流速不同形成压强差，使足球走出一条香蕉状的路径，绕过人墙而射门。图给出了甲、乙、丙、丁四种足球自旋方向与飞行路径的示意图，下列说法正确的是( ) A ．四个图都是正确的 B ．乙、丙两图是正确的 C ．甲、乙两图是正确的 D ．甲、丁两图是正确的【解答】解： 当足球在空中高速旋转的时候，足球两侧的空气将会发生很大变化。足球向前飞行，前面的空气被足球分开为两侧从足球两侧滑过。同时，足球在旋转，旋转方向内侧的由于足球的旋转流速变大，气压变小；而外侧的空气被带动向足球挤压，这就造成足球受外侧所受流速和压力的不同。 由甲图可知，足球沿顺时针方向旋转，足球右侧空气流速大，压强小，左侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下逐渐向右侧偏移。故甲图正确； 由乙图可知，足球沿逆时针方向旋转，足球左侧空气流速大，压强小，右侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下应该逐渐向左侧偏移，而图中足球向右偏移。故乙图错误； 由丙图可知，足球沿顺时针方向旋转，足球右侧空气流速大，压强小，左侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下应该逐渐向右侧偏移，而图中足球向左侧偏移。故丙图错误。 由丁图可知，足球沿逆时针方向旋转，足球左侧空气流速大，压强小，右侧空气流速小，压强大，足球在压强差的作用下逐渐向左侧偏移。故丁图正确； 综上分析可知，选项 ABC 错误，D 正确。 故选：D。 9．在端午节那天，小明一家乘游艇游浑河，看到水面上有一些漂浮的落叶，当游艇驶过时，发现附近的落叶向游艇靠近，这是由于河水流速越大的位置压强越 小 的缘故。当游艇即将驶向码头时，驾驶员关闭发动机，利用游艇的 惯性 ，使游艇平稳靠岸。 15 学科网（北京）股份有限公司 【解答】解：游艇行驶时，两侧的水流速度快，压强小，落叶在压强差的作用下靠近游艇； 当游艇发动机关闭后，游艇由于惯性，还要保持原来的运动状态，可以继续滑行。 故答案是：小；惯性。 10．等候火车时为什么要站在安全线以外？ 火车快速通过时，带动周围空气流速加快，气流压强变 小 ， 小于 外界大气压，在大气压的作用下人容易 靠近 （“靠近”、“远离”）火车。为避免发生危险，乘客必须站在安全线外候车。 【解答】解：人离火车太近，火车开动时，带动周围空气流速加快，使人和火车之间的空气流动速度快，压强变小，小于外界大气压，人在内外压强差的作用下，被强大的气流压向列车，即在大气压的作用下人容易靠近火车从而造成危险。 故答案为：小；小于；靠近。 11．如图所示，老师把乒乓球放在漏斗里，向上用力吹气，会看到乒乓球不会被吹跑；有些同学认为是因为乒乓球受到重力作用。请你用上述器材设计实验证明这种认识是错误的 把图中的实验装置倒过来，先用手轻轻托住乒乓球，从漏斗口用力向下吹气，同时松开手，虽然乒乓球受到重力作用，却观察到乒乓球没有被吹落，还是紧贴在漏斗出口，说明乒乓球紧贴在漏斗出口不是因为乒乓球受到重力作用，所以这种认识是错误的。 。 【解答】答：把图中的实验装置倒过来，先用手轻轻托住乒乓球，从漏斗口用力向下吹气，同时松开手，虽然乒乓球受到重力作用，却观察到乒乓球没有被吹落，还是紧贴在漏斗出口，说明乒乓球紧贴在漏斗出口不是因为乒乓球受到重力作用，所以这种认识是错误的。 故答案为：把图中的实验装置倒过来，先用手轻轻托住乒乓球，从漏斗口用力向下吹气，同时松开手，虽然乒乓球受到重力作用，却观察到乒乓球没有被吹落，还是紧贴在漏斗出口，说明乒乓球紧贴在漏斗出口不是因为乒乓球受到重力作用，所以这种认识是错误的。 12．你和同学们做了如下的探究活动： 【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； （2）你观察到的现象是 两张纸靠近 ； 【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是： 空气流速大的地方压强小 。 【解答】解：她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。 故答案为：两张纸靠近；空气流速大的地方压强小； 13．为了防止蚊虫病毒侵害，学校购买了一批小型喷雾器给教室喷洒消毒剂，如图所示是其工作的原理图。当推动活塞时，喷筒中吸管口的空气流速 增大 ，压强 减小 （前两空选填“增大”“减小”或“不变”），瓶中的液体就在 大气压 的作用下被压上去，随流动的空气而喷成雾状。 16 学科网（北京）股份有限公司 【解答】解：当推动活塞时，管口处的空气速度增大，压强减小，此处压强小于容器内液面上方气体压强。水就在容器内液面上方气体的这个较大压强的作用下，沿着细管上升到上端开口处，受气流的冲击，被喷成雾状。 故答案为：增大；减小；大气压。 14．综合应用题。 如图甲所示，放学途中，小思撑着伞在雨中行走。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，填入表格： 风速 无风 低速 高速 托盘测力计示数/N 18 16 10 （1）分析表中数据可知：模型受到的重力大小是 18 N，空气低速流过时，模型所受升力为 2 N；空气流速越快，模型受到的升力越 大 （选填“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 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）总的重力，进而 减小 （选填“增大”或“减小”）了车轮与地面间的摩擦力，带来极大的安全隐患； （3）【思维拓展】由上面的实验可以知道，上凸下平结构在高速运动过程会减小车与地面的摩擦，从而使车在高速运动时不易加速，转弯也困难。小思同学想到如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构不就可以解决此问题了吗？见上面的对比图，如果两车在外形体积相同的条件下，小琪同学认为右面的改进不合理，请结合力学知识或生活需要写出小琪认为不合理的理由（写出一点）。 【解答】解：（1）分析表中的数据，当无风时，托盘测力计示数为 18N，这个示数实际上等于模型受到的重力，因为此时模型只受到重力和托盘测力计的支持力，二者是一对平衡力。所以，模型受到的重力大小是 18N。 当空气低速流过时，托盘测力计示数 F2 ＝16N，模型所受升力为 F ＝G﹣F2 ＝18N﹣ 16N ＝2N。 当风速由低速变为高速，托盘测力计示数变小了，说明模型受到向上的升力变大，说明空气流速越快，模型受到向上的升力越大。 17 学科网（北京）股份有限公司 （2）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，使电动车对地面的压力变小，使压力小于总重力，摩擦力也会变小。 （3）如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构，会使汽车的重心变高，不稳定。 故答案为：（1）18 ；2；大； （2）小于；减小； （3）如果将汽车的外形设计改成上平下凸的结构，会使汽车的重心变高，不稳定。 15．随着时代的进步，轿车的车速和性能有了较大提升，某轿车外形如图所示，它的质量是 1880kg，四个轮子与水平地面的总接触面积是 0.08m2． （1）根据轿车外形分析，若轿车静止时对水平地面的压力为 F1，行驶时对水平地面的压力为 F2，则 F1大于 F2（填“等于”或“大于”或“小于”）。 （2）若轿车行驶时，对水平地面的压强为 1.5×105Pa．求此时轿车上下表面受到的空气的压力差？（取g ＝10N/kg）。 【解答】解：（1）小轿车静止时对水平地面的压力：F1 ＝G， 等质量的空气在相同的时间内同时通过轿车的上表面和下表面，由于轿车上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过轿车上表面的流速大，通过下表面的流速较小。因为轿车上方的空气流速大，压强较小；轿车下方的空气流速小，压强大，所以轿车受到一个竖直向上的升力；轿车对地面的压力等于轿车重减去升力，所以轿车对地面的压力小于车的重力，即 F2＜G，由此可知，F1 大于F2； （2）由 p可得，求轿车行驶时对地面的压力 F ＝pS ＝1.5×105Pa×0.08m2 ＝1.2×104N，轿车重力 G ＝mg ＝1880kg×10N/kg ＝1.88×104N， 由力的平衡可知，此时轿车上下表面受到的空气的压力差： ΔF ＝G﹣F ＝1.88×104N﹣1.2×104N ＝6.8×103N。 故答案为：（1）大于；（2）此时轿车上下表面受到的空气的压力差是 6.8×103N。 18 学科网（北京）股份有限公司 $