專題四 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系問題能夠流動的物體稱為流體。液體、氣體都能夠流動，所以液體、氣體是流體。本文通過對氣體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的認(rèn)識，結(jié)合相關(guān)中考題的考法與解法的研究，進(jìn)一步加深對流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系規(guī)律的應(yīng)用，有全方位的把握，對物理教師在指導(dǎo)畢業(yè)班復(fù)習(xí)教學(xué)中起到畫龍點(diǎn)睛的作用。一、家用煤氣灶中流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的問題【例題1】如圖是家用煤氣灶灶頭的示意圖，使用煤氣灶時，打開煤氣閥門，擰動點(diǎn)火裝置，煤氣和空氣在進(jìn)口處混合流向燃燒頭被點(diǎn)燃，而煤氣不會從進(jìn)口處向空氣中泄漏，其原因是進(jìn)口處煤氣流速　 　，壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)　 　．分析：本題考查的知識點(diǎn)就是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越小．比較煤氣進(jìn)口處的內(nèi)外氣體的流速是解決本題的關(guān)鍵．解析：因?yàn)榱魉僭娇?，流體的壓強(qiáng)越小，所以進(jìn)口處煤氣流速大，壓強(qiáng)小于大氣壓，煤氣和空氣在大氣壓的作用下流向燃燒頭，而煤氣不會向空氣中泄露，故答案：大；小．點(diǎn)評：認(rèn)識流體的流速和壓強(qiáng)的關(guān)系，并能運(yùn)用壓強(qiáng)和流速的關(guān)系解釋生活中有關(guān)流體壓強(qiáng)的問題．要做到根據(jù)我們所學(xué)的物理知識分析生活中的物理現(xiàn)象．二、高速列車中流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的問題【例題2】我國完成了速度超過400km/h的高鐵交會試驗(yàn)，兩列高速運(yùn)行的列車交會過程中，產(chǎn)生“強(qiáng)吸力”的原因是兩車之間的空氣（　?。?/span>A．流速大，壓強(qiáng)大  B．流速小，壓強(qiáng)小  C．流速大，壓強(qiáng)小  D．流速小，壓強(qiáng)大分析：本題考查的知識點(diǎn)是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越小．比較兩列高速運(yùn)行的列車之間的壓強(qiáng)以及外側(cè)的壓強(qiáng)的大?。?/span>解析：兩列高速運(yùn)行的列車交會過程中，兩列高速列車之間的空氣流動速度很大，壓強(qiáng)小，兩列車外側(cè)的壓強(qiáng)不變，車受到外側(cè)壓強(qiáng)大于車內(nèi)側(cè)受到的壓強(qiáng)，兩列車產(chǎn)生“強(qiáng)吸力”，故C正確．點(diǎn)評：能夠知道兩列列車產(chǎn)生“強(qiáng)吸力”的原因，是解決問題的根本，而抓住哪個位置的流速大小，進(jìn)而考慮該位置壓強(qiáng)的大小是關(guān)鍵。能夠熟練應(yīng)用流速與壓強(qiáng)關(guān)系這個規(guī)律是采分點(diǎn)。通過本題的解決，可以培養(yǎng)師生情感態(tài)度與價(jià)值觀教育，比如在設(shè)計(jì)鐵軌時，每對鐵軌之間應(yīng)該保持的最近距離要有限制，不是隨意的。三、連通器中流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的問題【例題3】如圖所示，把飲料吸管A插入盛水的杯中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端．往B管中吹氣，可以看到A管中的水面上升．這是因?yàn)锳管上端口附近空氣壓強(qiáng)變____（填“大”或“小”）的緣故；當(dāng)杯內(nèi)水的深度為10cm時，杯底受到水的壓強(qiáng)大小為____Pa．（g取10N/kg）分析：（1）吸管和燒杯構(gòu)成連通器，吹氣之前，吸管內(nèi)和燒杯內(nèi)液面相平．當(dāng)向B管吹氣時，A管上方的空氣流動速度增大，壓強(qiáng)減小，A管下方壓強(qiáng)不變，A管內(nèi)的液體受到向上的壓強(qiáng)大，液面上升．（2）利用p=ρgh計(jì)算杯底受到水的壓強(qiáng)．解析：往B管中輕輕吹氣，可以看到A管中的水面上升，原因是：往B管中吹氣，吸管A上方空氣的流速增大，壓強(qiáng)減小，A管中液體受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng)，所以A管水上升或有水噴出．杯內(nèi)水的深度為10cm時，杯底受到水的壓強(qiáng)：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa，故答案：小；1000．點(diǎn)評：對于液體壓強(qiáng)計(jì)算和流體壓強(qiáng)問題，要明確被研究的物體，物體的哪兩個側(cè)面流體流速不同，判斷兩個側(cè)面的壓強(qiáng)情況，判斷物體在壓強(qiáng)差作用下的運(yùn)動情況．四、雨傘中流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的問題【例題4】如圖所示，相信同學(xué)們都有過這樣的經(jīng)歷：下雨時，我們撐著一把傘步行在雨中，一陣大風(fēng)吹來，雨傘往往會被向上吸起來．請你用學(xué)過的物理知識解釋這個現(xiàn)象．分析：液體和氣體稱為流體，生活中常見的流體是空氣和水；傘上方空氣流速大壓強(qiáng)小，下方空氣流速小壓強(qiáng)大，傘在壓強(qiáng)差的作用下，受到升力作用被吸起來．解析：大風(fēng)吹來時，傘上方的空氣流速大于下方的空氣流速，而氣體流速較大的地方壓強(qiáng)較小，因此傘下方的氣壓大于傘上表面的氣壓，所以傘會被向上吸起來，故答案：大風(fēng)吹來時，傘上方的空氣流速大于下方的空氣流速，而氣體流速較大的地方壓強(qiáng)較小，因此傘下方的氣壓大于傘上表面的氣壓，所以傘會被向上吸起來．點(diǎn)評：本題考點(diǎn)是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系．五、對流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的變式問題的解析【例題5】如圖所示，甲、乙容器中分別盛有水和酒精，當(dāng)在A處沿水平方向快速吹起時，會發(fā)現(xiàn)B、C管中的液體上升到一定高度，則h1：h2=　 　，B、C管中的液體上升的原因是A處空氣流速加快，　   　．（ρ酒精=0.8×103kg/m3）分析：（1）由圖知，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)加上液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)和大氣壓相等，據(jù)此可知兩邊液體柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，知道水的密度、酒精的密度，利用液體壓強(qiáng)公式得出液柱高度大小關(guān)系；（2）流體在壓強(qiáng)越大的地方壓強(qiáng)越小，在壓強(qiáng)越小的地方壓強(qiáng)越大．解析：（1）設(shè)B管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p水，C管內(nèi)酒精產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p酒精，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，由圖知，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)加上液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓，則大氣壓p0=p+p水=p+p酒精，所以p水=p酒精，由液體壓強(qiáng)公式可得：ρ水gh1=ρ酒精gh2，則h1：h2=ρ酒精：ρ水=0.8×103kg/m3：1×103kg/m3=4：5；（2）當(dāng)在A處沿水平方向快速吹氣時，A處空氣流速加快、壓強(qiáng)減小，管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)小于外界大氣壓，液體在大氣壓的作用下上升；故答案：4：5；壓強(qiáng)減?。?/span>點(diǎn)評：本題考查了大氣壓強(qiáng)的存在和液體壓強(qiáng)公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是確定B、C兩液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等．總之，要解決流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系問題，就要熟練掌握這個規(guī)律的實(shí)質(zhì)，要結(jié)合具體的生活、生產(chǎn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)例去分析、去應(yīng)用。光死記硬背這個規(guī)律，達(dá)不到理解，談不上應(yīng)用。六、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系問題1.如圖所示的現(xiàn)象中，能用流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系解釋的是（   ）答案：D 2.在如圖兩個對比的演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象是 （   ）A.甲圖的情況下，輕質(zhì)小球掉落了B.乙圖的情況下，輕質(zhì)小球能保持在漏斗中C.對甲圖，用嘴對著朝下的漏斗吸氣，有向上的風(fēng)力作用在小球上，小球往上運(yùn)動D.對乙圖，用嘴對著朝下的漏斗吹氣，有向下的風(fēng)力作用在小球上，小球掉了下來答案：AB 3.如圖是小明在上學(xué)的路上，傘被風(fēng)吹得向上翻起的情景，傘的上表面風(fēng)速比下表面_____大，上表面空氣壓強(qiáng)比下表面_______.答案：大，小。4．如圖所示，杯子中水的深度為0.1 m，則杯底受到水的壓強(qiáng)為_______Pa；當(dāng)往B管中吹氣時可以看到A管中的水面將會_______（選填“上升”、“下降”或“不變”）。答案：1.0×103 ； 上升。5．如圖所示，在兩張紙片之間向下吹氣，紙片會向中間靠攏．這是由于紙片之間的空氣流速_______，導(dǎo)致紙片之間的空氣壓強(qiáng)_______．答案：大，小。6.龍卷風(fēng)是一種伴隨高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強(qiáng)風(fēng)渦旋(如圖)．空氣旋轉(zhuǎn)時，因其中心最大風(fēng)速比渦旋外圍的風(fēng)速大得多，最高可達(dá)300m/s，所以漏斗狀渦旋內(nèi)部的壓強(qiáng)遠(yuǎn)_____外部的大氣壓，從而“吸”起物體，極大的_______能使其破壞性極強(qiáng)．答案：小于  機(jī)械（動）7.如圖所示，在一個盛水的玻璃杯內(nèi)插入一根長10cm左右的吸管甲，用另一根吸管乙的管口貼靠在甲管的上端，往乙管中用力吹氣，可以看到甲的管口有水噴出。這是因?yàn)榱黧w的流速越_______壓強(qiáng)越_______。以下現(xiàn)象中能中能用此原理解釋的是_______（填字母）A．水燒開時冒出大量的“白氣”B．用吸管把飲料吸進(jìn)管里C．冬天，嘴對著雙手哈氣，手感到暖和D．在火車站臺候車時，必須站在安全線外答案：大   小   D8.如圖所示是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖，洞穴有兩個出口，一個是平的，而另一個則是隆起的圓形土堆，生物學(xué)家不是很清楚其中的原因，他們猜想：草原犬鼠把其中的一個洞口堆成土包，是為了建一處視野開闊的瞭望臺，但是如果這一假設(shè)成立的話，它又為什么不在兩個洞口處都堆上土包呢？那樣不就有了兩個瞭望臺了嗎？實(shí)際上兩個洞口的形狀不同，決定了洞口流動的方向，吹過平坦表面的風(fēng)運(yùn)動速度小，壓強(qiáng)大；吹過隆起表面的風(fēng)速度大，壓強(qiáng)小，因此地面上風(fēng)吹進(jìn)了犬鼠的洞穴，給犬鼠帶去了習(xí)習(xí)涼風(fēng)。請回答下列問題。（1）標(biāo)出洞穴中空氣流動的方向。（2）試著運(yùn)用上文提到的物理知識說明，乘客為什么必須站在安全線以外的位置侯車？（3）上文提到的物理知識在生產(chǎn)和生活中也有著廣泛的應(yīng)用，如：______（舉一例） 答案：（1）洞穴口有平的有凸的，有風(fēng)經(jīng)過時，相同時間內(nèi)，經(jīng)過平的時速度小、壓強(qiáng)大；經(jīng)過凸的時速度大，壓強(qiáng)小，兩洞口出現(xiàn)壓強(qiáng)差，使空氣順利進(jìn)入洞穴．（2）當(dāng)乘客面向列車時，前方的空氣流動速度大、壓強(qiáng)小；后方大氣壓不變．人的前后方出現(xiàn)壓強(qiáng)差，把人推向列車造成傷害．（3）如飛機(jī)的機(jī)翼、汽車呈現(xiàn)流線型等都是利用流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的設(shè)計(jì)的。9.用一個兩端開口的細(xì)長玻璃管，罩住一支燃燒的蠟燭，一段時間后蠟燭火焰逐漸變小。如圖所示，將一張大小合適的硬紙板插入玻璃管中，只在底部留有空隙，就會有空氣不斷流向蠟燭周圍，蠟燭就能持續(xù)燃燒。請分析說明空氣能流向蠟燭周圍的原因。答案：插入硬紙板后，玻璃管被分成左右兩部分，由于蠟燭的燃燒，左側(cè)部分的空氣受熱膨脹后密度減小會上升，左側(cè)氣壓減小；而右側(cè)因?yàn)闇囟容^低，空氣密度也較大，氣體壓強(qiáng)也較大，使硬紙片左右兩側(cè)形成壓強(qiáng)差，因此，隨著蠟燭的燃燒，空氣會從右側(cè)不斷地流向左側(cè)蠟燭的周圍。10.小明家裝修時發(fā)現(xiàn)了兩個有趣的現(xiàn)象．（1）現(xiàn)象一：屋內(nèi)開著的門，在一陣風(fēng)吹過后，（如圖甲所示）門會關(guān)上，為什么？（2）現(xiàn)象二：當(dāng)門關(guān)上時，有時又會被風(fēng)吹開，而在門與門框之間墊上幾層紙后，（如圖乙所示）風(fēng)就不會將門吹開，門不會被吹開的原因是什么？答案：（1）風(fēng)從門前吹過，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；（2）在門和門框之間墊幾層紙后，通過增大壓力的方法增大摩擦力，所以風(fēng)不能將門吹開．  

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