人教版 八年級(jí)物理下冊(cè) 第9章《壓強(qiáng)》第4節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 講義（知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解）序號(hào)知識(shí)點(diǎn)難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計(jì)一流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系★228二飛機(jī)的升力★11三流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)★11一、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：1.物理學(xué)中把具有流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。2.流體壓強(qiáng)的特點(diǎn)：在氣體和液體中：（1）流速越大的位置，壓強(qiáng)越小；（2）流速越小的位置，壓強(qiáng)越大；3.應(yīng)用：（1）乘客候車要站在安全線外；（2）飛機(jī)機(jī)翼做成流線型，上表面空氣流動(dòng)的速度比下表面快，因而上表面壓強(qiáng)小，下表面壓強(qiáng)大，在機(jī)翼上下表面就存在著壓強(qiáng)差，從而獲得向上的升力；【例題1】如圖所示，向兩個(gè)杯子中間吹氣，關(guān)于杯中的乒乓球，下列說法正確的是（　?。?/span>A.向上運(yùn)動(dòng)B.向左運(yùn)動(dòng)C.向右運(yùn)動(dòng)D.保持原來位置不動(dòng)【答案】C【解析】流體流速越大的地方，壓強(qiáng)越小。解：向兩個(gè)杯子中間吹氣，左杯中的乒乓球會(huì)向杯口運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)楸谔幙諝饬魉俅髩簭?qiáng)小，乒乓球被大氣壓壓向杯口，故乒乓球向右運(yùn)動(dòng)，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。【變式練習(xí)1】兩艘并排前進(jìn)的船，在航行時(shí)常會(huì)在內(nèi)、外水流壓力差的作用下不由自主地靠在一起，關(guān)于上述現(xiàn)象，下列說法正確的是（　?。?/span>A.兩船外側(cè)水流較緩，壓強(qiáng)較大B.兩船外側(cè)水流較急，壓強(qiáng)較小C.兩船內(nèi)側(cè)水流較緩，壓強(qiáng)較小D.兩船內(nèi)側(cè)水流較急，壓強(qiáng)較大【答案】A【解析】流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：流體在流速大的地方壓強(qiáng)小、在流速小的地方壓強(qiáng)大。解：兩艘并排航行的輪船，若兩艘船靠的比較近，兩船內(nèi)側(cè)的水流速度大，外側(cè)的水流速小，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知：兩船內(nèi)側(cè)的水的壓強(qiáng)小于兩船外側(cè)水的壓強(qiáng)，在這個(gè)壓強(qiáng)差的作用下，兩船會(huì)向中間靠攏，出現(xiàn)相撞的情形。故選：A。【例題2】如圖（a）是風(fēng)雨天經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一幕，小敏從雨傘容易被“吹翻”想到可能與流體的壓強(qiáng)有關(guān)，為此他找來一根兩端粗細(xì)不同的玻璃管與兩個(gè)U形管連接，用吹風(fēng)機(jī)從玻璃管的一端吹氣，兩個(gè)U形管左右液面高度差如圖（b）所示。①在圖（b）中，若氣體流經(jīng)細(xì)管和粗管的速度分別用v1和v2表示，則v1　　v2（選填“大于”“等于”或“小于”）；根據(jù)圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得的初步結(jié)論是：流體速度小，　　；②下列對(duì)雨傘容易被“吹翻”的解釋正確的是　　。A.雨傘上方空氣流速等于下方B.雨傘上方空氣流速大于下方C.雨傘上方空氣流速小于下方【答案】①大于；壓強(qiáng)越大；②B。【解析】在流體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小，流速越小的位置壓強(qiáng)越大。解：①圖b中，左端管比較細(xì)，右端管較粗，在流量一定時(shí)，管子越細(xì)，空氣的流速就越大，則v1大于v2；在流體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小，因此圖b中左端U形管兩邊高度差大；②圖中風(fēng)中雨傘容易“上翻”，是由于傘的上方空氣流速大、壓強(qiáng)小，下方流速小，壓強(qiáng)大，形成向上的壓強(qiáng)差，故B正確；故答案為：①大于；壓強(qiáng)越大；②B。【變式練習(xí)2】如圖所示，靜止時(shí)形管兩側(cè)液面相平．下列選項(xiàng)中所有合理情形的是（　）A．乙、丁 B．甲、丙 C．乙、丙 D．甲、丁【答案】B【解析】（1）利用流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，對(duì)甲、乙兩圖進(jìn)行分析判斷；（2）比較U形管兩液面上方的大氣壓強(qiáng)，對(duì)丙、丁兩圖進(jìn)行分析判斷。解：甲圖：氣流從U形管右邊上方吹過，此時(shí)右邊上方空氣流速大，壓強(qiáng)小，而左邊壓強(qiáng)不變，所以在左右兩邊壓強(qiáng)差的作用下，右邊液面升高，故圖示合理；乙圖：氣流從U形管左邊上方吹過，此時(shí)左邊上方空氣流速大，壓強(qiáng)小，而右邊壓強(qiáng)不變，所以在左右兩邊壓強(qiáng)差的作用下，左邊液面應(yīng)該升高，而圖中右邊液面升高，故圖示不合理；丙圖：向U形管左邊充氣，其左邊液面上方的大氣壓變大，而右邊液面上方的大氣壓不變，左邊的大氣壓大于右邊的大氣壓，右邊的液面上升，故圖示合理；丁圖：向U形管左邊抽氣，其左邊液面上方的大氣壓變小，而右邊液面上方的大氣壓不變，左邊的大氣壓小于右邊的大氣壓，左邊的液面應(yīng)該上升，而圖中右邊的液面升高，故圖示不合理；綜上分析可知，甲、丙兩圖合理，乙、丁兩圖不合理。故選：B。二、飛機(jī)的升力：1.飛機(jī)機(jī)翼做成流線型：（1）上表面空氣流動(dòng)的速度比下表面快，因而上表面壓強(qiáng)小；（2）下表面壓強(qiáng)大，在機(jī)翼上下表面就存在著壓強(qiáng)差，從而獲得向上的升力。【例題3】2020年兩會(huì)期同，中國航空工業(yè)集團(tuán)正式對(duì)外宣布“鯤龍”AG600繼陸上、水上成功首飛后，將于下半年開展海上首飛。當(dāng)AG600從水面加速起飛過程中，機(jī)翼上表面空氣流速　　，向下的壓強(qiáng)　　從而產(chǎn)生了升力，該過程飛機(jī)處于　　（選填“平衡”或“非平衡”）狀態(tài)。【答案】快；小；非平衡。【解析】流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：在流體流速越大的地方，壓強(qiáng)越??；在流體流速越小的地方，壓強(qiáng)越大；物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，為平衡狀態(tài)。解：機(jī)翼上表面凸起，在飛行時(shí)，機(jī)翼上方氣流比下方氣流的流速大，則下方空氣的壓強(qiáng)大于上方空氣的壓強(qiáng)，產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)差、壓力差，形成升力；由于飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度、方向發(fā)生了變化，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，即處于非平衡狀態(tài)。故答案為：快；??；非平衡。【變式練習(xí)3】如圖為一種動(dòng)力滑翔傘，可長時(shí)間在空中滑翔而不會(huì)掉下來。其傘翼上下表面彎曲程度不同，上表面較凸，下表面平，安裝在飛行員背部的助推器可在滑翔時(shí)提供向前的動(dòng)力。下列現(xiàn)象與滑翔傘升力產(chǎn)生的原理相同的是（　?。?/span>A.吸盤掛鉤被吸在墻上B.熱氣球升空C.用吸管吸飲料D.起風(fēng)時(shí)，房門會(huì)自動(dòng)關(guān)上【答案】D【解析】根據(jù)氣體流速和壓強(qiáng)的關(guān)系，分析滑翔傘上下方空氣流速的大小判斷滑翔傘下方氣壓的大小，來解釋滑翔傘升力的產(chǎn)生。再分析各選項(xiàng)的現(xiàn)象選擇正確答案。解：由圖可知，滑翔傘的傘面做成流線型，在相同時(shí)間內(nèi)，空氣經(jīng)過上方的路程長，速度大；經(jīng)過下方的路程短，速度小。上方空氣流速越大，壓強(qiáng)越小；下方空氣流速越小，壓強(qiáng)越大。所以傘下方的氣壓大于上方的氣壓，便形成向上的升力。A.吸盤要固定在墻壁上，需要先用力擠壓塑料吸盤，把盤內(nèi)的空氣擠出，然后吸盤就被外界的大氣壓緊壓在了墻壁上，利用了大氣壓，故A不符合題意；B.熱氣球是利用在空氣中的浮力來工作的，當(dāng)氣體的密度小于空氣的密度時(shí)，浮力大于重力，才可以升空，故B不符合題意；C.用吸管吸飲料時(shí)，吸管內(nèi)氣壓減小，小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下將飲料壓到嘴里，故C不符合題意；D.當(dāng)風(fēng)從門前吹過時(shí)，門前空氣流速大于門后空氣流速，門前受到空氣壓強(qiáng)小于門后受到的空氣壓強(qiáng)，門后受到空氣壓力大于門前受到空氣壓力，所以門關(guān)上。故D符合題意。故選：D。三、流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)：【例題4】小華同學(xué)用自制的一個(gè)機(jī)翼模型探究氣體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí)，把機(jī)翼模型穿在一根鐵絲上，在鐵絲的上下端各掛一個(gè)彈簧測力計(jì)。如圖所示。請(qǐng)你回答下面的問題（1）當(dāng)他接通電風(fēng)扇對(duì)著機(jī)翼模型吹風(fēng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)的變化情況是：A彈簧測力計(jì)示數(shù)變　　，B彈簧測力計(jì)示數(shù)變　　。（選填“大”或“小”）（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，機(jī)翼模型的上表面的空氣的流速　　（選填“大于”、“小于”或“等于”）機(jī)翼模型的下表面空氣的流速。（3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明氣體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是：流速越大的位置，壓強(qiáng)越　　。【答案】（1）??；大；（2）大于；（3）小。【解析】在流體中，流速越大的地方，壓強(qiáng)越小。據(jù)此分析回答。解：如圖所示，在接通電風(fēng)扇之前，A、B兩個(gè)彈簧測力計(jì)均有示數(shù)，說明彈簧都發(fā)生了形變。當(dāng)接通電風(fēng)扇后，空氣分別從機(jī)翼模型的上、下表面流過，由于上表面呈弧度，氣流通過上表面的速度要大于下表面的速度。因?yàn)榱魉僭酱蟮牡胤?，壓?qiáng)越小，所以機(jī)翼模型上表面受到的空氣壓力將小于下表面的壓力，結(jié)果彈簧測力計(jì)A示數(shù)會(huì)減小，彈簧測力計(jì)B示數(shù)會(huì)增大。故答案為：（1）小；大；（2）大于；（3）小。【變式練習(xí)4】周末小明看到爺爺將軟管連到自來水龍頭上，打開水龍頭后利用軟管噴出的水來澆花草。細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)，爺爺將軟管出水口按住變扁后，從軟管出來的水噴得更快、更遠(yuǎn)。為了弄清其中的道理，小明進(jìn)行了相關(guān)研究。（1）查找資料：小明了解到一個(gè)新的物理量：流量，流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過某一橫截面的流體的體積，用字母Q表示，即Q＝V/t，流量在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應(yīng)用。建立模型：如圖甲所示，截取一段軟管AB（粗細(xì)均勻的軟管可視為圓柱體），若水流在內(nèi)向右勻速流動(dòng)，設(shè)水流速度為v、管內(nèi)通道的橫截面積為S、水從B端流到A端所用時(shí)間為t，則AB間水柱的體積V＝　　（用含S、v、t的表達(dá)式表示，注意體積V和速度v字母符號(hào)的區(qū)別）。從而根據(jù)流量的定義可得Q＝vS，它表示流量等于流速與橫截面積的乘積。（2）小明很快明白了：水龍頭接上軟管打開后，在水流量相同的前提下，將出水口按住變扁后，出水口的面積　　（變大/變小/不變），根據(jù)Q＝vS可知出水口水流的速度　　（變大/變小/不變），所以噴得更遠(yuǎn)。（3）小明還發(fā)現(xiàn)打開水龍頭后（流量不變），只要水流不散開，就可以觀察到水柱越來越細(xì)，如圖乙所示。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是　　。（4）小明繼續(xù)進(jìn)行研究，打開水龍頭，自來水通過一段軟管流過如圖丙所示的水平玻璃管。待水流穩(wěn)定后，豎直玻璃管　　（C或D）管中的水面較高。（5）小明打開水龍頭（流量不變）向一容器中注入水，容器底所受水的壓強(qiáng)與注水時(shí)間的關(guān)系如圖丁，則該容器的形狀可能是　　（口大底小/粗細(xì)均勻/口小底大）。【答案】（1）vtS；（2）變??；變大；（3）水往下流時(shí)，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，速度變大，而流量保持不變，根據(jù)Q＝vS可知，水柱的橫截面積將減??；（4）C；（5）口大底小。【解析】（1）已知水流的速度和流動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)公式S＝vt可求水流過的路程，還知管道的橫截面積，可求水柱的體積；（2）流量等于流速與橫截面積的乘積，橫截面積小，流速大；（3）在流量不變時(shí)，根據(jù)流速與橫截面積的關(guān)系可解釋此題。（4）然后用流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系來判斷C、D兩處液柱高低；（5）觀察圖象，容器底所受水的壓強(qiáng)變化越來越慢，再針對(duì)每個(gè)容器的特點(diǎn)，選擇合適的答案。解：（1）AB間水柱的長度可用水的流速乘以時(shí)間計(jì)算，即L＝vt，再用長度乘以橫截面積即可得到水柱的體積V＝LS＝vtS；（2）根據(jù)流量的定義：Q＝vS，流量一定時(shí)，流速與橫截面積成反比。由此可知：當(dāng)水龍頭接上軟管打開后，在水流量相同的前提下，將出水口按住變扁，出水口的面積變小，出水口水流的速度變大，所以噴得更遠(yuǎn)。（3）水往下流時(shí)，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，速度變大，而流量保持不變，根據(jù)Q＝vS可知，水柱的橫截面積將減小。因此，水柱越來越細(xì)。（4）1、2兩處流量相等時(shí)，根據(jù)公式Q＝vS可知：2處橫截面積s小，水的流速v就大，由于流速大的位置壓強(qiáng)小，所以D處壓強(qiáng)小、水面低，C處壓強(qiáng)大、水面高。（5）根據(jù)圖象，容器底所受水的壓強(qiáng)變化是越來越慢，當(dāng)勻速地向某容器內(nèi)注滿水時(shí)，壓強(qiáng)變化越來越慢，根據(jù)p＝ρgh可知，水面升高的高度變化越來越慢，容器的形狀是口大、底小。故答案為：（1）vtS；（2）變小；變大；（3）水往下流時(shí)，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，速度變大，而流量保持不變，根據(jù)Q＝vS可知，水柱的橫截面積將減小；（4）C；（5）口大底小。 

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9.4 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

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