暑假专题复习--流体的压强与流速的关系 2025-2026学年沪粤版物理八年级下册
2026-07-05
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.23 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58657554.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以实验探究为主线,系统构建“概念认知-原理验证-应用拓展”的流体压强与流速关系学习体系,突出科学探究与科学思维的融合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念探究|1-3题|转换法(压强传感器)、对比实验|从流体定义到流速与压强关系的推导|
|实验验证|4-8题|控制变量法(风速/迎角/机翼厚度)、数据归纳法|升力影响因素(流速/迎角/面积)的定量分析|
|应用拓展|9-15题|现象归因法(喷雾器/飞机起飞)|原理在生活技术中的迁移应用|
内容正文:
暑假专题复习--流体的压强与流速的关系
1.物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体,下面是关于流体压强的研究过程,请回答下列问题:
(1)老师准备了如图(甲)所示装置:将三节粗细不同的塑料管①、②、③(横截面积)连接在一起,右端开口,左端与抽气机相通,抽气机抽气时,_________(选填“①”“②”或“③”)管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内,传感器与计算机相连,计算机可以显示出管中压强值。
(2)计算机显示的数据结果如图(乙)所示,由此可知道_________(选填“①”“②”或“③”)管中气体压强最小;并能进一步得出在气体中,流速越大的位置,_________。
(3)如图(丙)所示,老师准备了两张纸,固定上端,向两张纸中间吹气,根据上述结论能判断出两张纸的下端将_________(选填“靠拢”或“分开”)。
2.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_________。
3.如图所示的是小李同学探究“流体压强与流速的关系”的实验装置。下列五个选项是他探究过程中的部分片段:
A.空气的压强与空气的流速有关系吗?
B.向两张纸之间吹气,两张纸相互靠近。
C.在气体中,流速越大的位置压强越小。
D.用手握住两张纸,让纸自由下垂,向两张纸之间吹气。
E.如果空气的压强与空气的流速有关系,向两张纸之间吹气,两张纸将相互靠近。
用以上片段的序号将小李同学的探究过程补充完整:小李同学首先提出了问题,并给出了猜想与假设;然后,为验证自己的猜想,他设计的实验是_________;进行实验时观察到的实验现象是_________;最后,通过分析和论证,得到的结论是___________。
4.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。
(1)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,U形管中______(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)。
(2)图乙是喷雾器的示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外液面______,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压______细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
5.在学校科技社团活动中,小梦同学所在的团队利用3D打印机制作了如图1所示的飞机模型。她了解到飞机在空中飞行时受多种因素的影响。
(1)小梦思考飞机升力与迎角(α)大小有什么关系?在老师的帮助下,她利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图2方式进行如下实验,
①闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。
②改变迎角的大小,使其分别为5°10°、15°、20°,重复步骤①并计算升力平均值。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图3。
本实验得出的结论:___________。
(2)小梦想要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”。利用现有器材,只要控制________不变,通过调节___________改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。以不同的风速进行多次实验,如图4所示,托盘测力计的示数与风速大小的关系记录如下表。
风速(m/s)
0
5
10
15
20
25
30
托盘测力计的示数(N)
15
14.5
13
11
8
3.5
由该实验结果推测飞机起飞应该选择顺风起飞还是逆风起飞更好?并说明理由________。
(3)资料显示:本实验结论与实际相符且飞机迎角一定时,飞行速度越大,升力也越大,若飞机以600km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为α1,而以900km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为α2,(α1,α2均小于15°)。请比较α1,α2大小关系:___________。
6.小帅在观看了央视科教频道关于风洞实验的节目,了解到很多飞行器的外形设计都要以风洞实验的结果为依据。受此启发,他用风扇和电子秤组装了模拟风洞实验的装置(如图甲所示),并用塑料瓶、木板等材料制作了两个形状不同的机翼模型(如图乙所示),用来比较不同形状的机翼模型所受到的升力大小。
请你回答下列问题:
(1)开启电风扇向右吹风过程中,模型相对于空气向______(选填“左”或“右”)运动。
(2)实验中发现,电风扇开启后模型会向右倒。为解决上述问题,你的办法是______。
(3)小帅将两个模型在不同风速下时对应的电子秤的示数记录到表格中,根据表格的数据,可知对同一机翼模型,风速越大,模型受到的升力越______。
(4)在比较不同形状机翼的升力时,小帅依据实验数据得到结论:平凸型机翼模型受到的升力比凹凸型机翼模型小。你认为应该给该结论加上的条件是______。
风速
电子秤示数/g
平凸型
凹凸型
不吹风
470
380
吹风(低速挡)
455
362
吹风(高速挡)
436
331
(5)为了更直接地测量升力的大小,小美建议将本实验的电子秤改为弹簧测力计。采用如图丙的方式将机翼模型悬吊起来,通过测力计示数的差值来反映升力大小,再进行上述实验。该方案是否合理?______,理由是______。
7.小明看到一则新闻,新闻描述台湾风筝节一名三岁小女孩被风筝卷上天如图所示,小明想只有在有风的天气才容易让风筝飞起,应该是获得了升力,且此时的升力______小女孩的重力(选填“大于”或“等于”或“小于”)。他又想知道风筝为什么能获得如此大的升力,于是猜想升力大小与风筝的迎角、风筝的面积、风速有关,为了方便测量,他以机翼为模型,进行如图1中实验:
(1)小明制作了如图2甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强______,从而获得的______升力;
(2)在探究升力与迎角的关系时,按以520应角/度下步骤进行:
①调节风扇使风速最大,并使飞机模型的迎角为记录测力计的示数;
②改变迎角大小,重复步骤①;
机翼投影面积
风速为升力
风速为升力
风速为升力
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图2丁。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会( )(填序号);
A.逐渐变大
B.逐渐变小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
(3)探究机翼面积及风速与升力的关系时,保持迎角不变,通过改变风速及机翼投影面积,获得实验数据如表所示。
①此时实验选用三组不同的风速分别进行是为了______(选填“多次测量取平均值”“避免实验偶然性”),通过上述信息分析可知:______(选填“大于”或“小于”);当机翼投影面积相同时,风速越大,机翼获得升力越大。
②继续分析数据可知:在风速相同时,______,机翼获得升力越大。
8.小明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,他们经过讨论,判断猜想1是___________(选填“正确”或“错误”)的,判断的依据是___________。
(2)为探究猜想2,如图甲,将一架飞机模型水平固定在托盘测力计(显示物体对其压力大小的测力计)上,用电风扇以不同的风速进行多次实验。测得数据如下表:
风速/
0
5
10
15
20
25
托盘测力计的示数/N
15
14.5
13
11
8
3.5
①当风速为时,飞机模型受到的升力为___________。
②分析数据可知,飞机升力与飞行速度的定性关系是:___________。
(3)在验证猜想2正确之后,如图乙,小明又将一架飞机模型固定在升力测力计(显示飞机模型升力大小的测力计)上,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,测得数据如右表:
迎角
升力测力计的示数/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___________。
②小明由此认为:其他条件相同时,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为,你认为他的判断是___________(选填“正确”或“错误”)的,理由是___________。
9.下面是小江同学实验探究过程:初步了解流体的压强与流速的关系
(1)如图1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向______(填“中间靠拢”或“两边分开”);
(3)你通过本实验可以得出的初步结论是:______;
(4)图2是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强______(填“大”或“小”),在______的作用下,液体就会沿着细管上升。
10.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___________。
11.物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:如图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始平稳抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p-t图像如图乙所示。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,则由图像可知:
(1)在抽气过程中,实验室的大气压为_______Pa。0~4s时,_____塑料管中的气体流速最快,图像①是____塑料管中的气体压强随时间变化的图像(后两空均选填“A”、“B”或“C”)。
(2)此实验说明了流动的气体,流速大处压强_____(选填“大”或“小”)。当老师将抽气的吹风机调换挡位后,图像中①②③三条图线出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速__________(选填“增大”或“减小”)。
(3)飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,机翼上、下方气体流速不同,机翼上、下表面就存在着________差,所以能够飞起来。在教室擦窗户时,室外一阵风沿走廊吹过,我们会看到窗帘向__________(选填“室内”或“室外”)飘去。
12.根据图甲和图乙所示实验回答下列问题。
(1)如图甲所示,从两张纸中间竖直向下吹气时,看到的现象:纸片会__________ 。原因是____________________ ;
(2)如图乙所示,把一根吸管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,A管中水面会_______ 。如果A管中的水上升到管口,会被气流吹散,说明力可以改变物体的_________ 。利用这个装置的原理,可以制成________ 。
13.小明利用传感器探究“气体压强与流速的关系”。图甲装置中三节长度相同、粗细不同的塑料管紧密连接在一起,左端与抽气机连通。(塑料管A最细,塑料管C最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节塑料管中,传感器与电脑相连,2.5s后启动抽气机抽气。第一阶段抽气10s收集到的信息如图乙,已知①②③三条图线分别对应塑料管、、中气体压强随时间变化的情况。实验时的环境气压为______,抽气内流过塑料管A的空气体积______流过塑料管C的空气体积,塑料管______中的气流速度最大。由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强______;
(2)第二阶段改变抽气机的功率继续抽气,图像中①②③三条图线均出现了下移,由此可以判断三节管中气体的流速相比第一阶段均在______;
(3)聪明的小明用3D打印机制作了图丙所示的机翼模型,置于电子秤上,用吹风机从右向左水平吹风,电子秤示数会______。
14.在学校科技社团活动中,小梦同学所在的团队利用3D打印机制作了如图1所示的飞机模型。她了解到飞机在空中飞行时受多种因素的影响。
(1)小梦思考飞机升力与迎角()大小有什么关系?在老师的帮助下,她利用电风扇、升力测力计、飞机模型,按图2方式进行如下实验:
①闭合电风扇的开关,调节挡位使其风速最大,并使飞机模型的迎角为0°,记录测力计的示数。②改变迎角的大小,使其分别为5°、10°、15°、20°,重复步骤①并计算升力平均值。③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图3。
请补充本实验得出的结论:_________;若迎角大于15°时,升力随迎角的增大而减小。
(2)小梦想要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”。利用现有器材,只要控制迎角不变,通过调节_________改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。以不同的风速进行多次实验,如图4所示,托盘测力计的示数与风速大小的关系记录如表所示。
风速()
0
5
10
15
20
25
30
测力计示数(N)
15
14.5
13
11
8
3.5
由该实验结果推测飞机起飞应该选择_________。(选填“顺风”或“逆风”)
(3)资料显示:本实验结论与实际相符且飞机迎角一定时,飞行速度越大,升力也越大,若飞机以做水平匀速直线飞行时的迎角为,而以做水平匀速直线飞行时的迎角为,(,均小于15°)。请比较,大小关系:_________。
15.如题1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。
(1)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。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图,当喷雾器未工作时,细管A内外气压相等,细管A内外液面_________,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,细管A内液面上方气压_________细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《暑假专题复习--流体的压强与流速的关系2025-2026学年沪粤版物理八年级下册》参考答案
1.(1)③
(2) ③ 压强越小
(3)靠拢
【详解】(1)(1)[1]由图可知,塑料管③横截面积最小,当气体流过时,③处的气体流速最快。
(2)[1]由图乙可知,三条曲线中,塑料管③内的气体压强比101kPa小得更多,即塑料管③压强最小。
[2]③处的气体流速最快,且③处的压强最小,故可以得出结论:在气体中流速越大的位置,压强越小。
(3)向纸中间吹气,纸中间空气流速大于外侧空气流速,纸中间压强小于外侧压强,外部气体对纸向内压力较大,对纸产生向内的压力差,使纸向中间靠拢。
2.(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?
3. D B C
【详解】[1]猜想与假设(E)为 “如果空气的压强与空气的流速有关系,向两张纸之间吹气,两张纸将相互靠近”,需设计操作步骤来实现 “向两张纸之间吹气” 的行为;选项D“用手握住两张纸,让纸自由下垂,向两张纸之间吹气”,描述了实验的具体操作:先固定纸张自由下垂,再向中间吹气,后续观察现象。
[2]完成实验设计(D)的操作后,需观察纸张的运动状态;选项B“向两张纸之间吹气,两张纸相互靠近”,吹气后纸张相互靠近,属于观察到的实验现象。
[3]实验现象(B)为 “两张纸相互靠近”:向两张纸之间吹气时,中间空气流速变大,两侧空气流速不变,纸张向中间靠拢说明“中间压强小于两侧压强”;选项C“在气体中,流速越大的位置压强越小”,将两张纸的运动上升为气体流速与压强的关系,可解释类似流体现象(如飞机升力、火车站安全线)。
4.(1) 小于 a 400
(2) 相平 小于
【详解】(1)[1][2]如果在右端c处往装置里急吹气,由于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,流速大的位置压强小,则b管与a管的水面上方形成气压差,所以U形管中a管水面升高。
[3]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为
(2)[1]当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器里的液体不流动时液面是相平的。
[2]当空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,则细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,所以液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
5.(1)在风速一定时,升力随着迎角的增大而增大,超过15°后,升力随迎角的增大而减小
(2) 迎角 风扇风速 逆风;理由见解析
(3)α1>α2
【详解】(1)由图3可知,当迎角小于15°时,升力随着迎角的增大而增大;当迎角大于15°时,升力随着迎角的增大而减小。所以本实验得出的结论是在风速一定时,升力随着迎角的增大而增大,超过15°后,升力随迎角的增大而减小。
(2)[1][2]由前面实验可知,升力大小与迎角有关,所以要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”,需控制迎角不变,通过调节风扇转速改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。
[3]由表数据可知,当风速为0时,托盘测力计的示数等于飞机模型的重力,为15N。当有风吹过模型时,在竖直方向上,模型受到重力、升力和托盘的支持力,该支持力通过测力计显示出来,即F升=G-F示。由表中数据可知,风速越大时,F示越小,F升越大。根据相对运动逆向起飞的风速可以看作风速和飞机飞行速度之和,逆风起飞,风速大,升力大,所以逆风起飞更好。
(3)飞机在水平匀速直线飞行时,升力都等于重力。升力一定,根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大”可知,飞行时升力一定,速度越大,迎角越小,所以α1>α2。
6.(1)左
(2)增大底座的质量
(3)大
(4)相同风速时
(5) 不合理 吹风时风对模型有水平方向的作用力,会使模型摆动,无法准确测量升力大小
【详解】(1)电风扇向右吹风,空气整体向右运动,以流动的空气为参照物,模型相对于空气的位置向左变化,因此模型相对空气向左运动。
(2)模型向右倒是稳定性不足,根据提高稳度的物理原理,可通过增大底座质量降低重心、增大底座底面积的方法提高稳度,避免倾倒。
(3)模型静止时受力平衡:总重力G=电子秤支持力N+升力,电子秤示数反映支持力大小。由表格可知:同一模型,风速越大,电子秤示数越小(支持力越小),总重力不变,因此升力越大。
(4)探究不同形状机翼的升力大小,需要用到控制变量法,只有在风速相同时,才能比较不同形状机翼的升力,因此结论需要补充“相同风速时”的条件。
(5)[1][2]该方案不合理:向右吹风时,风除了给模型向上的升力,还会给模型水平向右的作用力,导致模型晃动,弹簧测力计无法稳定、准确地测量出升力的大小。
7. 大于 小 向上 C 避免实验偶然性 大于 机翼投影面积越大
【详解】[1]升力的方向向上,重力的方向向下,要使得风筝飞起,则需要升力和重力的合力的方向向上,所以,此时的升力大于小女孩的重力。
(1)[2][3]根据流体压强与流速的关系,流体流速大的地方压强小。飞机机翼做成上凸下平的形状,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的压力差,这个压力差就是飞机获得的向上的升力。
(2)[4]观察图中“升力与迎角的关系”图像(图2丁),可以看到随着迎角的增大,升力的数值先上升然后下降。所以飞机速度一定时,迎角增大,升力会先增大后减小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)①[5]实验选用三组不同的风速分别进行,是因为如果只选用一组风速进行实验,得到的结果可能只是在这一个特定风速下的情况,具有偶然性。通过选用多组不同风速进行实验,可以避免实验结果的偶然性,使得到的结论更具有普遍性。
[6]从表格数据中,当机翼投影面积为0.01331m2时,F1=0.032N,F2=0.027N,F3=0.023N,由于机翼投影面积相同时,风速越大,机翼获得升力越大,可知F1>F2>F3,所以v1>v2>v3。
②[7]分析表格中同一风速下的数据,比如风速为v1时,机翼投影面积0.01331m2对应升力0.032N,0.00998m2对应升力0.023N,0.00665m2对应升力0.015N,可以发现机翼投影面积越大,升力越大。所以在风速相同时,机翼投影面积越大,机翼获得升力越大。
8.(1) 错误 见详解
(2) 4 飞机模型的升力随飞行速度的增大而增大
(3) 先增大后减小 错误 见详解
【详解】(1)[1][2]流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小。飞机机翼上凸下平, 飞行时,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的升力;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,产生向下的压力,所以上平下凸的机翼无法产生升力 ,故猜想1错误。
(2)[1]当风速为0时,托盘测力计的示数等于飞机模型的重力,即飞机模型重力;当风速为15m/s时,托盘测力计的示数为11N,飞机模型受到的升力
[2]分析表格数据,风速越大,托盘测力计示数越小,说明飞机受到的升力越大, 可得飞机升力与飞行速度的定性关系是:飞机模型的升力随飞行速度的增大而增大。
(3)[1]分析表格数据,迎角由0°逐渐增大到20°的过程中,升力先从2N增大到10N(15°时),再减小到3.5N ,所以升力的变化特点是先增大后减小 。
[2][3]小明认为其他条件相同时,飞机飞行时能获得最大升力的迎角为15°,此判断是错误的,理由是: 实验中迎角只在0°∼20°范围内探究,且数据是间隔5°测量的,不能确定15°就是获得最大升力的迎角,可能在 10°∼20°之间(非 15°处)或 15°附近(如 14°、16°等 )还有更大升力的情况,需要在 10°∼20°之间进一步细化测量才能确定最大升力的迎角 。
9. 中间靠拢 气体的压强与气体流速有关系,气体流速越大,气体压强越小 小 大气压
【详解】(2)[1]向两张自然下垂的纸中间吹气,中间空气流速增大,压强减小,纸外侧的压强不变,由此产生内外压强差,这样我们观察到,两张白纸向中间靠拢。
(3)[2]两张白纸下端会相互之间靠近,纸两侧的压强一定不同,中间空气流动速度大,压强小;外侧空气流速几乎不变,压强几乎不变,故可得到的结论是:流体流速大的地方压强小。
(4)[3][4]在图2喷雾器的原理示意图中,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强变小,在大气压的作用下,瓶内液体就会沿着细管上升,进而喷出。
10.(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
【详解】(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。
11.(1) 101.3k A C
(2) 小 增大
(3) 压强 室外
【详解】(1)[1]由乙图气体压强随时间变化的p-t图像可知,最初的气压101.3kPa,即为此时实验室的大气压。
[2]由于抽气开始后,相同时间内,流过ABC三管的气体体积始终相同,而A管最细,所以0~4s时,A管中的气体流速最快。
[3]相同时刻,图像①气压最大,说明气体流速最小,因此是C管中的气体压强随时间变化的图像。
(2)[1]结合图像可分析得出结论,此实验说明了流体压强与流速关系为气体流速越快的位置,压强越小。
[2]流体的流速越大,流体的压强越小,①②③三条图线出现了下移,说明流体的压强变小,流速增大。
(3)[1]飞机机翼上表面弯曲,下表面较平直,当飞机前进时,相同时间内,空气经过机翼上面的速度大,下面速度小,所以机翼上表面压强小,下表面压强大,机翼上下表面出现压强差,产生升力,飞机上升。
[2]室外一阵风沿走廊吹过,室外空气流速大,压强小,室内压强不变,室内压强大于室外压强,所以窗帘向室外飘去。
12.(1) 向中间靠拢 见详解
(2) 上升 运动状态 喷雾器
【详解】(1)[1][2]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。
(2)[1][2][3]往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升。如果A管中的水上升到管口,会被气流吹散,说明力可以改变物体的运动状态;利用这个原理可以制成喷雾器等。
13.(1) 101.4 等于 A 小
(2)增大/变大
(3)增大/变大
【详解】(1)[1]由图乙可知实验时的环境气压为101.4kPa。
[2][3][4]气体在塑料管中流动时,由于抽气机的风扇转速是恒定的,因此可以认为通过同一根塑料管不同横截面积处的流量不变,即10秒内通过两部分塑料管的气体体积相等。抽气10s内流过塑料管A的空气体积等于流过塑料管C的空气体积,三个塑料管的流量相同,A管横截面积最小,流速最大,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。
(2)①②③三条图线出现了下移,说明流体的压强变小,流速增大。
(3)机翼模型下表面弯曲,上表面较平直,相同时间内,空气经过下面的速度大,上面速度小,所以机翼下表面压强小,上表面压强大,上下表面出现压强差,产生向下的压力,电子秤示数会增大。
14.(1)见解析
(2) 风扇转速 逆风
(3)
【详解】(1)由图3可知,当迎角小于15°时,升力随着迎角的增大而增大;当迎角大于15°时,升力随着迎角的增大而减小。所以本实验得出的结论是在风速一定时,当迎角小于15°时,升力随迎角的增大而增大;若迎角大于15°时,升力随迎角的增大而减小。
(2)[1]由前面实验可知,升力大小与迎角有关,所以要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”,需控制迎角不变,通过调节风扇转速改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。
[2]由表数据可知,当风速为0时,托盘测力计的示数等于飞机模型的重力为15N。当有风吹过模型时,在竖直方向上,模型受到重力、升力和托盘的支持力,该支持力通过测力计显示出来,即,由表中数据可知,风速越大时,越小,越大。逆风起飞时,风速更大,升力更大,所以逆风起飞更好。
(3)飞机在水平匀速直线飞行时,升力等于重力,则升力一定。根据“飞机迎角一定时,飞行速度越大升力也越大;,均小于15°,升力随迎角的增大而增大”可知,当飞机水平匀速飞行时,升力一定,速度越大,则迎角越小。所以。
15.(1) 小于 a
(2) 相等 小于
【详解】(1)[1][2]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。
(2)[1][2]当喷雾器未工作时,细管A与烧杯构成连通器,连通器的液面是相平的,当喷雾器工作时,空气从细管B的右端快速喷出,导致细管A上方空气的流速突然增大,气压突然减小,细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压,液体就沿细管A的管口流出,同时受到气流的冲击,形成雾状向右喷出。
答案第1页,共2页
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