知識點(diǎn)一、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
1.液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
特別提醒
(1)流體:流動的物體,指的是液體和氣體。
(2)液體壓強(qiáng):流體流動時的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)。
2.流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)
(1)根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系“流速大,壓強(qiáng)小,流速小,壓強(qiáng)大”的原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)氣體、液體都可以流動,流動流體的壓強(qiáng)大小跟流體的流速有關(guān)系的實(shí)驗(yàn)很多,例如:吹不散的氣球。
(3)實(shí)驗(yàn)器材:細(xì)木桿(1米長左右)1根氣球2個 細(xì)線2根。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟
①把兩個氣球充滿氣,用細(xì)線把氣球口扎緊。
②把細(xì)桿的兩端放在離地面1 米高的支撐物上,使木桿保持水平。
③用細(xì)線把兩氣球懸掛在木桿上,使兩個氣球的高度一致,相距約30厘米。
④兩個氣球靜止時,用嘴向兩氣球中間吹氣,兩氣球會相互遠(yuǎn)離嗎?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:氣流從兩氣球中間流過時,兩氣球會相互靠近。
特別提醒
(1)流體流速大的位置壓強(qiáng)小,流速小的位置壓強(qiáng)大。解這些題目的關(guān)鍵是明確哪個地方流速較其他地方快。
廣東夏季烈日炎炎,有不少摩托車主選擇加裝如圖所示的遮陽傘。雖然這樣的遮陽傘能夠讓車主免受陽光的荼毒,但是存在很大的安全隱患,這是因?yàn)?,?dāng)摩托車快速行駛時,傘上方的空氣流速 (選填“大于”或“小于”)下方的空氣流速,導(dǎo)致上方的大氣壓強(qiáng) (選填“大于”或“小于”)下方的大氣壓強(qiáng),駕駛員會感覺車被向 (選填“上”或“下”)提起。
【答案】 大于 小于 上
【詳解】[1][2][3]遮陽傘“上凸下平”,當(dāng)摩托車快速行駛時,傘上方空氣流速大,壓強(qiáng)?。粋阆路娇諝饬魉傩?,壓強(qiáng)大,傘就受到一個向上的壓強(qiáng)(或壓力)差,傘面會被吹起,駕駛員會感覺車被向上提起,存在嚴(yán)重的安全隱患。
知識點(diǎn)二、飛機(jī)的升力
1.飛機(jī)的升力的產(chǎn)生:飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。
(1)當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場跑道上滑行時,流過機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小,流過機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大。
(2)機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。
(3)從圖上理解飛機(jī)的升力產(chǎn)生的原因:從空氣流過機(jī)翼的流線譜可以看出:相對氣流流過機(jī)翼時,分成上下兩股,分別沿機(jī)翼上表面流過,而在機(jī)翼的后緣重新匯合向后流去,因機(jī)翼表面突起的影響,上表面流線密集,流管細(xì),其氣流流速快、壓力??;而下表面流線較稀疏,流管粗,其氣流流速慢,壓力較大.因此,產(chǎn)生了上下壓力差,這個壓力差就是空氣動力(R),它垂直流速方向的分力就是升力(Y);升力維持飛機(jī)在空中飛行。
如圖為飛機(jī)機(jī)翼的形狀。飛機(jī)在機(jī)場跑道上前進(jìn)的過程中,機(jī)翼上方空氣流速比下方的空氣流速更 (選填“快”或“慢”),所以機(jī)翼上方受到的氣體壓強(qiáng)比機(jī)翼下方的更 (選填“大”或“小”),形成的壓強(qiáng)差使飛機(jī)獲得豎直向 的升力。
【答案】 快 小 上
【詳解】[1][2][3]飛機(jī)機(jī)翼上凸下平,一股氣流在相同的時間內(nèi),通過機(jī)翼的上方和下方,上方氣流通過時經(jīng)過的路程大,速度大,壓強(qiáng)小,下方氣流通過時經(jīng)過的路程小,速度小,壓強(qiáng)大,故機(jī)翼下方壓強(qiáng)大于上方壓強(qiáng),機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生了壓力差,這就是向上的升力。
問題一:流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
【角度1】流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系及現(xiàn)象解釋
【典例1】如圖所示的動物運(yùn)動原理能用“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”來解釋的是:( )
A.烏賊向后噴水前進(jìn)B.金魚向后劃水前進(jìn)
C.老鷹展翅滑翔D.壁虎利用腳上“吸盤”爬行
【答案】C
【詳解】AB.烏賊向后噴水前進(jìn)、金魚向后劃水前進(jìn)都是對水產(chǎn)生向后的作用力,同時水對動物有向前的作用力,使動物前進(jìn),利用了物體間力的作用是相互的原理。故AB不符合題意;
C.展開雙翅的鳥在空中滑行時,翅膀上方空氣流速快、壓強(qiáng)小,下方空氣流速慢、壓強(qiáng)大,形成向上的升力,故C符合題意;
D.壁虎靠腳上的“吸盤”在玻璃墻上爬行,是利用了大氣壓強(qiáng),故D不符合題意。
故選C。

1、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系在生活中的應(yīng)用:飛機(jī)飛行、噴霧器、汽油發(fā)動機(jī)的汽化器、球類比賽中的旋轉(zhuǎn)球、跑車上的擾流裝置、龍卷風(fēng)能夠把樹連根拔起、滑翔傘能在空中掉不下來等。
2、需要區(qū)分流體在物體表面不同位置的流速;理解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是解題的關(guān)鍵。
【變式1-1】如圖所示,未裝滿水的密閉小瓶上有一根兩端開口的豎直細(xì)玻璃管,玻璃管內(nèi)水柱高于瓶內(nèi)水面,現(xiàn)用一根飲料吸管水平靠在玻璃管的上端吹氣,下列分析正確的是( )
A.吹氣前,液體靜止,瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于瓶外大氣壓強(qiáng)
B.吹氣前,液體靜止,瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于瓶外大氣壓強(qiáng)
C.吹氣時,上方流速大,玻璃管中水柱下降
D.吹氣時,上方流速大,玻璃管中水柱升高
【答案】D
【詳解】AB.由題知,吹氣前,玻璃管內(nèi)水柱高于瓶內(nèi)水面,瓶內(nèi)氣壓等于玻璃管內(nèi)液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)和瓶外大氣壓之和,所以瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于瓶外大氣壓強(qiáng),故AB錯誤;
CD.用一根飲料吸管水平靠在玻璃管的上端吹氣,玻璃管上方空氣的流速增大,壓強(qiáng)減小,玻璃管中液體受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),液面上升,故C錯誤,D正確。
故選D。
【變式1-2】下列實(shí)例中,不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋的是( )
A.汽車高速行駛時會發(fā)“飄”B.用吸管把飲料吸進(jìn)嘴里
C.輪船要避免同向并列行駛D.高鐵候車時要站在安全線以外
【答案】B
【詳解】A.汽車上凸下平,高速行駛時,上方空氣流速大于下方,上方空氣對汽車的壓強(qiáng)小地下方,會形成向上的壓強(qiáng)差,使汽車受到向上的“升力”,車輪抓地力變小,易發(fā)“飄”,能用液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,故A不符合題意;
B.用吸管把飲料吸進(jìn)嘴里是利用大氣實(shí)現(xiàn)的,不能用流體壓強(qiáng)與流速度的關(guān)系來解釋,故B符合題意;
C.若兩船靠得比較近且并排前進(jìn),兩船之間的水流通道變窄,流速變大,壓強(qiáng)變小,小于兩船外側(cè)的壓強(qiáng),便形成向內(nèi)的壓強(qiáng)差,容易發(fā)生撞船事故,能用“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”解釋,故C不符合題意;
D.人離火車太近,火車進(jìn)站時,使人和火車之間的空氣流動速度快,壓強(qiáng)變小,離站臺遠(yuǎn)的地方氣體相對流速較慢,壓強(qiáng)較大,人在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下,被強(qiáng)大的氣流壓向列車,從而造成危險,能用“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”解釋,故D不符合題意。
故選B。
【角度2】探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
【典例2】實(shí)驗(yàn)探究:某同學(xué)為了探究流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系,設(shè)計了如圖所示的玻璃管,玻璃管三處內(nèi)徑的關(guān)系為,讓水流經(jīng)玻璃管時,通過觀察豎直方向的三支與下面玻璃管相連的玻璃管內(nèi)水柱的高度來判斷流速不同的水所產(chǎn)生的壓強(qiáng)的大小。如果實(shí)驗(yàn)中三支豎直玻璃管內(nèi)的水面高度如圖所示,則:
(1)水在A、B、C三處的流速的關(guān)系是: ;
(2)水在A、B、C三處的壓強(qiáng)的關(guān)系是: :
(3)由該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是: 。
【答案】 流體流速大的位置,壓強(qiáng)小
【詳解】[1]由于一定時間內(nèi)流過A、B、C三處的流量是相等的,而B處的水管最細(xì),A、C處的水管一樣,比B處粗,則水在A、B、C三處的流速關(guān)系是
vA=vC<vB
[2]由圖可知
hA=hC>hB
根據(jù)p=ρgh,則水在A、B、C三處的壓強(qiáng)關(guān)系為
pA=pC>pB
[3]根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,在流速大的地方壓強(qiáng)小,在流速小的地方壓強(qiáng)大,所以在液體中流速較大的位置,壓強(qiáng)越小。
流體流速大的位置壓強(qiáng)小,流速小的位置壓強(qiáng)大。解這些題目的關(guān)鍵是明確哪個地方流速較其他地方快。
【變式2-1】下面是小江同學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過程:初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
(1)如圖1所示,取兩張白紙,讓其平行地自然下垂,向兩紙中間用力吹氣;
(2)你觀察到的現(xiàn)象是兩張紙向 (填“中間靠攏”或“兩邊分開”);
(3)你通過本實(shí)驗(yàn)可以得出的初步結(jié)論是: ;
(4)圖2是噴霧器的原理示意圖,當(dāng)空氣從小孔迅速流出,小孔附近空氣的流速較大,壓強(qiáng) (填“大”或“小”),在 的作用下,液體就會沿著細(xì)管上升。
【答案】 中間靠攏 氣體的壓強(qiáng)與氣體流速有關(guān)系,氣體流速越大,氣體壓強(qiáng)越小 小 大氣壓
【詳解】(2)[1]向兩張自然下垂的紙中間吹氣,中間空氣流速增大,壓強(qiáng)減小,紙外側(cè)的壓強(qiáng)不變,由此產(chǎn)生內(nèi)外壓強(qiáng)差,這樣我們觀察到,兩張白紙向中間靠攏。
(3)[2]兩張白紙下端會相互之間靠近,紙兩側(cè)的壓強(qiáng)一定不同,中間空氣流動速度大,壓強(qiáng)?。煌鈧?cè)空氣流速幾乎不變,壓強(qiáng)幾乎不變,故可得到的結(jié)論是:流體流速大的地方壓強(qiáng)小。
(4)[3][4]在圖2噴霧器的原理示意圖中,當(dāng)空氣從小孔迅速流出,小孔附近空氣的流速較大,壓強(qiáng)變小,在大氣壓的作用下,瓶內(nèi)液體就會沿著細(xì)管上升,進(jìn)而噴出。
【變式2-2】如圖甲所示,放學(xué)途中,小紅撐著傘在雨中行走。一陣大風(fēng)吹來,傘面被吹翻。她猜想傘面受到升力的大小可能與空氣的流速有關(guān),于是設(shè)計了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
如圖乙,小紅用紙板制作了一個上凸下平的模型代替?zhèn)忝?,將其固定在一個托盤測力計上;在模型的正前方用電風(fēng)扇迎面吹風(fēng),模擬氣流。打開電風(fēng)扇,調(diào)整氣流速度,讀出托盤測力計的示數(shù),記入表中。
(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,空氣低速流過時,模型所受升力為 N;空氣流速越快,模型受到的升力越 (填“大”或“小”);
(2)每到夏天都會有人在電動車上加裝遮陽傘(如圖丙)。騎行時,人始終處于傘的影子當(dāng)中,十分涼爽。但是,當(dāng)電動車快速行駛時會導(dǎo)致車輛對地的壓力 (填“大于”“小于”或“等于”)車的總重力,進(jìn)而 (填“增大”或“減小”)了車輪與地面間的摩擦力,會帶來極大的安全隱患。
【答案】 2 大 小于 減小
【詳解】(1)[1]分析表中數(shù)據(jù)可知:空氣低速流過時,模型所受升力為
[2]根據(jù)題意可知,題干中的是上凸下平的模型,上方的空氣流速越快,壓強(qiáng)小,下方的空氣流速慢,壓強(qiáng)大,在壓力差的作用下,模型受到升力,且空氣流速越快,模型受到的升力越大。
(2)[3][4]根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,如圖所示,遮陽傘的模型是上凸下平,該電動車快速行駛時,傘面會受到較大的升力,導(dǎo)致車輛對地的壓力小于車輛和人的總重力,進(jìn)而減小了車輪與地面間的摩擦力,帶來極大的安全隱患。
問題二:飛機(jī)的升力
【角度1】飛機(jī)的升力及其應(yīng)用
【典例1】如圖所示,飛機(jī)機(jī)翼模型靜立在電子臺秤上,當(dāng)用電風(fēng)扇對著模型吹風(fēng)時,電子臺秤的示數(shù)比沒有吹風(fēng)時小,這說明模型上表面比下表面空氣的壓強(qiáng) 、流速 :將電風(fēng)扇換成高速檔對著模型吹風(fēng)時,電子臺秤的示數(shù)變的更 (填“大”或“小”)
【答案】 小 大 小
【詳解】[1][2][3]當(dāng)用電風(fēng)扇對著模型吹風(fēng)時,由于模型上方凸起,下方平直,所以上表面空氣流速快、壓強(qiáng)小,下面表空氣流速慢,壓強(qiáng)大,形成一個向上的壓力差,從而使臺秤的示數(shù)減小。風(fēng)速越大,形成的向上的壓力差越大,臺秤的示數(shù)越小。
飛機(jī)前進(jìn)時,機(jī)翼與周圍的空氣發(fā)生相對運(yùn)動,相當(dāng)于有氣流迎面流過機(jī)翼.氣流被機(jī)翼分成上下兩部分,由于機(jī)翼橫截面的形狀上線不對稱,在相同時間內(nèi),機(jī)翼上方氣流通過的路程較長,因而速度較大,它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較??;下方氣流通過的路程較短.因而速度較小,它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較大.因此在機(jī)翼得上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差,這就是向上的升力。
【變式1-1】2023年5月28日,中國東方航空使用中國商飛全球首架交付的C919大型客機(jī),從上海虹橋機(jī)場飛往北京首都機(jī)場,開啟了國產(chǎn)大飛機(jī)C919的全球首次商業(yè)載客飛行,如圖所示。飛機(jī)在長長的跑道上加速滑行再逐漸離地起飛,此過程飛機(jī)對地面的壓力 (選填“增大”“減小”或“不變”),由于機(jī)翼上凸下平,此時機(jī)翼 (選填“上”或“下”)方的空氣流速快,壓強(qiáng)小,使飛機(jī)獲得向上的升力;隨著海拔高度的升高,飛機(jī)上乘客行李箱的慣性 ,外界大氣壓強(qiáng) 。(后兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)
【答案】 減小 上 不變 變小
【詳解】[1][2]由于機(jī)翼上凸下平,在相同時間內(nèi),機(jī)翼上方的空氣通過的路程較長,因而速度較大,它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較小;下方空氣通過的路程較短,因而速度較小,它對機(jī)翼的壓強(qiáng)較大;因此在機(jī)翼上下表面存在壓強(qiáng)差,對飛機(jī)產(chǎn)生了向上的升力。由此可知,飛機(jī)在長長的跑道上加速滑行再逐漸離地起飛,此過程中受到向上的升力增大,地面對其的支持力減小,根據(jù)物體間力的作用是相互的,飛機(jī)對地面的壓力減小。
[3]慣性大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大,與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),所以隨著海拔高度的升高,飛機(jī)上乘客行李箱的質(zhì)量不變,慣性不變。
[4]大氣壓隨海拔高度的增加而減小,所以隨著海拔高度的升高,外界大氣壓強(qiáng)變小。
【變式1-2】感動中國2023年度人物—俞鴻儒,潛心研究風(fēng)洞技術(shù)50年,是我國高超聲速風(fēng)洞奠基人。飛機(jī)在設(shè)計、制造的過程中,要進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),如圖所示。無風(fēng)時,托盤測力計示數(shù)為15N,當(dāng)迎面吹著飛機(jī)的風(fēng)速達(dá)到時,托盤測力計的示數(shù)會減小,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 。
【答案】見解析
【詳解】飛機(jī)在設(shè)計、制造的過程中,要進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),在風(fēng)洞中對飛機(jī)吹風(fēng)時,流過機(jī)翼上方的空氣流速大,壓強(qiáng)小,流過機(jī)翼下方的空氣流速小,壓強(qiáng)大。機(jī)翼上下方所受到的壓力差便形成向上的升力,所以托盤測力計的示數(shù)減小。
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1.如圖是草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖。它有兩個出口,當(dāng)風(fēng)吹過隆起洞口A表面時,風(fēng)速較大,吹過平坦洞口B時,風(fēng)速較小,從而給洞中的犬鼠帶去涼風(fēng)。則下列有關(guān)洞內(nèi)風(fēng)向分析正確的是( )
A.風(fēng)總是從A口吹入,B口吹出B.風(fēng)總是從B口吹入,A口吹出
C.風(fēng)總是從A、B口同時吹入D.風(fēng)有時從A口吹入,有時從B口吹入
【答案】B
【詳解】空氣流速越大,壓強(qiáng)越小,當(dāng)風(fēng)吹過隆起洞口A表面時,風(fēng)速較大,所以壓強(qiáng)較小,吹過平坦洞口B時,風(fēng)速較小,壓強(qiáng)較大,即B口的壓強(qiáng)大于A口的壓強(qiáng),所以風(fēng)從B口吹入,從A口吹出。
故選B。
2.如圖所示,兩張紙自由下垂,在兩張紙的中間向下吹氣,發(fā)現(xiàn)兩張紙向中間靠攏。下列說法正確的是( )
A.紙自由下垂時,紙兩側(cè)大氣壓強(qiáng)不相等
B.紙自由下垂時,可能受到非平衡力作用
C.在兩張紙的中間向下吹氣,中間空氣流速大,壓強(qiáng)變小
D.在兩張紙的中間向下吹氣,中間空氣流速大,壓強(qiáng)變大
【答案】C
【詳解】A.紙自由下垂時,紙兩側(cè)的氣體流速相同,所以兩側(cè)的大氣壓強(qiáng)相等,故A錯誤;
B.紙自由下垂時,處于靜止?fàn)顟B(tài),受到平衡力作用,故B錯誤;
CD.在兩張紙的中間向下吹氣,中間空氣流速大,壓強(qiáng)變小,在兩側(cè)大氣壓的作用下,紙向中間靠攏,故C正確,D錯誤。
故選C。
3.如圖所示,下列說法正確的是( )
A.甲:兩手指受到的壓力相同,接觸面積越大,壓強(qiáng)越大
B.乙:三峽船閘是利用連通器的原理來實(shí)現(xiàn)船只的順利通行
C.丙:馬德堡半球?qū)嶒?yàn)精確地測出大氣壓強(qiáng)的數(shù)值
D.?。和鵅管吹氣,A管液面上升是因?yàn)锳管上端空氣流速變大,壓強(qiáng)變大了
【答案】B
【詳解】A.由圖可知,兩手指受到的壓力相同,左邊手指與鉛筆的接觸面積大,壓力作用效果不明顯,在壓力一定時,受力面積越大,壓強(qiáng)越小,故A錯誤;
B.船閘是由閘室和上、下游閘門以及上、下游閥門組成;若船要從上游駛向下游,先打開上游閥門,使閘室和上游構(gòu)成連通器,水相平后,打開上游閘門,船駛?cè)腴l室;然后打開下游閥門,使下游和閘室構(gòu)成連通器,閘室和下游水位相平時,打開下游閘門,船駛?cè)胂掠?,分析可知,船閘是利用連通器原理工作的,故B正確;
C.由圖可知,馬德堡半球內(nèi)部空氣被抽出,氣壓變小,外界大氣壓大于內(nèi)部壓強(qiáng),所以在外界大氣壓的作用下將兩個半球壓在一起,故能說明了大氣壓強(qiáng)的存在,托里拆利實(shí)驗(yàn)測出了大氣壓的值,故C錯誤;
D.當(dāng)用B管用力吹氣時,A管上端空氣流速變大,因?yàn)榱魉俅蟮牡胤綁簭?qiáng)小,所以A管上端壓強(qiáng)變小,下端大氣壓沒有變化,從而形成了向上的壓強(qiáng)差,因此A管中的水面會上升,故D錯誤。
故選B。
4.關(guān)于下列四幅圖中說法正確的是( )
A.圖甲:安全錘做得很尖是為了減小受力面積,從而減小壓強(qiáng)
B.圖乙:向盛有剛沸騰的水的燒瓶底澆冷水,增大水面上方的氣壓從而降低水的沸點(diǎn)
C.圖丙:A管中水面上升,是因?yàn)榱黧w中流速越大的位置壓強(qiáng)越小
D.圖?。号杈爸械乃荒鼙3忠欢ǜ叨?,是利用了連通器原理
【答案】C
【詳解】A.安全錘做得很尖,是在壓力一定時,通過減小受力面積來增大壓強(qiáng),故A錯誤;
B.向盛有剛沸騰的水的燒瓶底澆冷水時,瓶內(nèi)水蒸氣遇冷液化,因此瓶內(nèi)液面上方氣壓減小,導(dǎo)致水的沸點(diǎn)降低,因此水能夠重新沸騰起來,故B錯誤;
C.由圖丙可知從A管上方吹氣時,A管上方空氣流速大,壓強(qiáng)小,水面處空氣壓強(qiáng)大,可以將水壓進(jìn)A管,使得A管中水面上升,這個現(xiàn)象說明了流速越大的位置,壓強(qiáng)越小,故C正確;
D.盆景中的水位能保持一定高度,是因?yàn)楫?dāng)盆景中的水位下降后,會有空氣進(jìn)入倒立的瓶子,瓶中水面上方大氣壓增大,在大氣壓的作用下把水壓入盆中,使盆景中的水保持一定高度,故D錯誤。
故選C。
5.我國高鐵技術(shù)已處于世界領(lǐng)先水平,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.勻速行駛的動車組轉(zhuǎn)彎時其運(yùn)動狀態(tài)不變
B.動車停在水平鐵軌上,所受重力和鐵軌對動車車廂的支持力是一對平衡力
C.乘客在行駛的高鐵座位上休息時,以身邊的乘客為參照物,該乘客是運(yùn)動的
D.乘客不能越過站臺上的黃色安全線,因?yàn)榱熊囻傔^時,周圍空氣的流速大,壓強(qiáng)大
【答案】B
【詳解】A.勻速行駛的動車組在轉(zhuǎn)彎時,雖然速度大小不變,但其運(yùn)動方向發(fā)生了改變,因此,動車組在轉(zhuǎn)彎時其運(yùn)動狀態(tài)是改變的,故A錯誤;
B.動車停在水平鐵軌上,豎直方向處于平衡狀態(tài),即重力和支持力為一對平衡力,故B正確;
C.乘客在行駛的高鐵座位上休息時,以身邊的乘客為參照物,位置未發(fā)生改變,因此是靜止的,故C錯誤;
D.列車駛過時,乘客和列車間的空氣流速快,壓強(qiáng)小,使人容易被吸進(jìn)列車軌道,因此乘客不能越過站臺上的黃色安全線,故 D錯誤。
故選B。
6.下列關(guān)于壓強(qiáng)的說法,正確的是( )
A.菜刀的刀口做得很薄是為了減小壓強(qiáng)
B.“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈髟诤K邢聺摰倪^程中,受到的海水壓強(qiáng)增大
C.氫氣球升到高空后會炸裂,是因?yàn)榇髿鈮弘S高度的增大而增大
D.動車運(yùn)行時,車廂附近的氣流速度較大,壓強(qiáng)也較大
【答案】B
【詳解】A.菜刀刀口做得很薄,減小了受力面積,從而增大了壓強(qiáng),使刀更鋒利,故A錯誤;
B.“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈髟诤K邢聺摰倪^程中,深度增大,受到的海水壓強(qiáng)增大,故B正確;
C.氫氣球升到高空后會炸裂,是因?yàn)榇髿鈮弘S高度的增大而減小,故C錯誤;
D.動車運(yùn)行時,車廂附近的氣流速度較大,壓強(qiáng)較小,故D錯誤。
故選B。
7.關(guān)于氣體壓強(qiáng),下列說法錯誤的是( )
A.做托里拆利實(shí)驗(yàn)時,若將玻璃管由豎直變傾斜,管中水銀柱的豎直高度不變
B.能用吸管將杯中飲料吸進(jìn)嘴里,是利用了大氣壓強(qiáng)
C.一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可托起760cm水銀柱
D.高空飛行的大型客機(jī),機(jī)翼上方空氣流速大、壓強(qiáng)小
【答案】C
【詳解】A.做托里拆利實(shí)驗(yàn)時,大氣壓等于水銀面上方水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),若將玻璃管由豎直變傾斜,管中水銀柱的長度變大,但是豎直高度不變,故A正確,不符合題意;
B.能用吸管將杯中飲料吸進(jìn)嘴里,是先將吸管內(nèi)空氣吸走,飲料在大氣壓作用下進(jìn)入吸管并上升到嘴里,是利用了大氣壓強(qiáng),故B正確,不符合題意;
C.一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可托起760mm高的水銀柱,故C錯誤,符合題意;
D.在流體中,流速越大壓強(qiáng)越小,高空飛行的大型客機(jī),機(jī)翼上方空氣流速大、壓強(qiáng)小,下方空氣流速小、壓強(qiáng)大,形成向上的升力,故D正確,不符合題意。
故選C。
8.下列所描述的現(xiàn)象中,不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是( )
A.飛機(jī)機(jī)翼上凸下平B.鐵路站臺上設(shè)立的安全線
C.開車時打開天窗,車內(nèi)的廢氣會被排出D.?dāng)r河大壩修建得上窄下寬
【答案】D
【詳解】A.飛機(jī)機(jī)翼上凸下平,機(jī)翼上方空氣流速大壓強(qiáng)小,下方空氣流速小壓強(qiáng)大,形成升力,故A不符合題意;
B.鐵路站臺上設(shè)立的安全線,人要站在線外,因?yàn)榱熊嚱?jīng)過時,列車與人之間的空氣流速大壓強(qiáng)小,人遠(yuǎn)離列車一側(cè)空氣流速小壓強(qiáng)大,容易將人壓向列車,故B不符合題意;
C.開車時打開天窗,車內(nèi)的廢氣會被排出,是因?yàn)榇巴饪諝饬魉俅髩簭?qiáng)小,車內(nèi)空氣流速小壓強(qiáng)大,將廢氣壓出車外,故C不符合題意;
D.?dāng)r河大壩修建得上窄下寬,是因?yàn)橐后w壓強(qiáng)隨深度增加而增大,底部寬可以承受更大壓強(qiáng),故D符合題意。
故選D。
9.關(guān)于下面四幅圖,下列說法正確的是( )
A.行走在沙漠中的駱駝,它之所以不會陷入沙中,是因?yàn)樗鼘Φ孛娴膲簭?qiáng)大
B.工作中的船閘,其原理是連通器
C.把自制水氣壓計從山腳移到山頂,細(xì)管內(nèi)水柱下降
D.人應(yīng)該在安全線以外候車,是因?yàn)榱熊囻傔^時周圍空氣流速變大,壓強(qiáng)變大產(chǎn)生壓力差,容易發(fā)生危險
【答案】B
【詳解】A.行走在沙漠中的駱駝,它之所以不會陷入沙中,是因?yàn)樗鼘Φ孛娴膲簭?qiáng)小,故A錯誤;
B.工作中的船閘,其原理是連通器,利用連通器原理使船閘兩側(cè)水面相平,方便船只通行,故B正確;
C.大氣壓隨高度增大而減小,把自制水氣壓計從山腳移到山頂,外界大氣壓減小,細(xì)管內(nèi)水柱上升,故C錯誤;
D.人應(yīng)該在安全線以外候車,是因?yàn)榱熊囻傔^時周圍空氣流速變大、壓強(qiáng)變小,產(chǎn)生壓力差,容易將人壓向列車,發(fā)生危險,故D錯誤。
故選B。
【能力培優(yōu)】
10.如圖所示為一個上端兩側(cè)開口的容器,容器內(nèi)裝適量的水,當(dāng)容器內(nèi)的水靜止時,A、B兩側(cè)的液面高低情況是 ;當(dāng)用一個管子沿容器B側(cè)吹氣時,容器B側(cè)中的液面會 (選填“上升”或“下降”),說明對于流動的氣體,在流速大的地方壓強(qiáng) 。
【答案】 液面相平 上升 小
【詳解】[1]當(dāng)容器內(nèi)的水靜止時,根據(jù)連通器原理,A、B兩側(cè)的液面高低情況是液面相平。
[2][3]當(dāng)用一個管子沿容器B側(cè)吹氣時,B上方的壓強(qiáng)會變小,A側(cè)的壓強(qiáng)大于B側(cè)壓強(qiáng),容器B側(cè)中的液面會上升;說明流速越大,壓強(qiáng)越小。
11.生活中有各種關(guān)于“吸”的物理現(xiàn)象,細(xì)心發(fā)現(xiàn)就會有收獲。如圖甲所示,拔火罐時,將小罐內(nèi)的空氣加熱后,迅速倒扣在皮膚上,小罐被“吸”住,說明了 的存在;圖乙所示是河水中的漩渦,漩渦邊沿水的流速相對中心處的流速較 ,壓強(qiáng)較 ,從而形成壓力差,導(dǎo)致周邊物體易被“吸”入漩渦。(溫馨提示:嚴(yán)禁學(xué)生私自下河游泳)
【答案】 大氣壓強(qiáng) 小 大
【詳解】[1]將小罐內(nèi)的空氣加熱后,小罐內(nèi)空氣由于熱膨脹排出一部分,迅速倒扣在皮膚上,小罐內(nèi)火熄滅,溫度降低,罐內(nèi)氣壓減小,小罐在外界大氣壓作用下吸在皮膚上,說明了大氣壓強(qiáng)的存在。
[2][3]漩渦邊沿水的流速相對中心處的流速較小,壓強(qiáng)較大,而漩渦中心處水的流速較快,壓強(qiáng)較小,形成一個向旋渦中心的壓力差,從而導(dǎo)致周邊物體易被“吸入”漩渦。
12.(1)如圖1,用力把重力G=3N的測力計壓在水平桌面上,測力計對桌面的壓力F=50N,與桌面的接觸面積S1=1×10-4m2,桌面的面積S2=0.5m2,測力計對桌面的壓強(qiáng)是 Pa;
(2)如圖2,塑料管兩端開口,抽氣時,A點(diǎn)的空氣流速小于B點(diǎn)的,A點(diǎn)的氣壓 B點(diǎn)的氣壓(選填“大于”“等于”“小于”);用氣壓計測出A點(diǎn)的氣壓是9.9×104Pa,該氣壓值等于 m高的靜止水柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)(水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
【答案】(1)5×105
(2) 大于 9.9
【詳解】(1)測力計對桌面的壓強(qiáng)為
(2)[1]由流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,流速越小的地方壓強(qiáng)越大,已知A點(diǎn)的空氣流速小于B點(diǎn)的,所以A點(diǎn)的氣壓大于B點(diǎn)的氣壓。
[2]由p=ρgh可知,水柱的高度為
13.物理老師在實(shí)驗(yàn)室做“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”的演示實(shí)驗(yàn):圖甲所示的是由粗細(xì)不同的三節(jié)塑料管A、B、C連接而成的裝置,三節(jié)管中分別接有三個相同傳感器的探頭,傳感器與電腦相連。老師將抽氣機(jī)與C管右端相連后開始抽氣,電腦繪制出的三節(jié)管中的氣體壓強(qiáng)隨時間變化的p-t圖象如圖乙所示。則抽氣過程中,實(shí)驗(yàn)室的大氣壓為 ;0~4s, 管中的氣體壓強(qiáng)變化最大;圖象③是 管中的氣體壓強(qiáng)隨時間變化的圖象。
【答案】 101.3kPa A A
【詳解】[1]由圖乙可知,開始抽氣前大氣壓為101.3kPa,即實(shí)驗(yàn)室的氣壓為101.3kPa。
[2][3]三個管中,每分鐘空氣流量是相同的,由圖A管細(xì),則A光的空氣流速最快,壓強(qiáng)最小,即壓強(qiáng)變化的最大;C管最粗,空氣流速最慢,壓強(qiáng)最大,壓強(qiáng)變化的最小,因此圖③是A管的氣壓變化情況。
14.如圖所示,樂山高鐵站臺離邊緣不遠(yuǎn)處有一條黃色警戒線,為了保障安全,乘客必須站在警戒線以外,其原因是:若高鐵急速駛過車站,警戒線區(qū)域內(nèi)的空氣流速 ,壓強(qiáng) ,這一壓強(qiáng)差易發(fā)生安全事故;若高鐵提速,站臺上乘客與行駛的高鐵之間安全距應(yīng) 。(以上三空均選填“變大”、“變小”或“不變”),列車的鐵軌鋪在枕木上,是為了增大 而減小對路基的壓強(qiáng)。
【答案】 變大 變小 變大 受力面積
【詳解】[1][2][3]當(dāng)高鐵急速駛過車站,警戒線區(qū)域內(nèi)的空氣流速會變大,由流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知,警戒線以內(nèi)的地方空氣壓強(qiáng)減小,而此時人外側(cè)的空氣流動速度慢,人外側(cè)的空氣壓強(qiáng)大,會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差,將人推向列車,易出現(xiàn)危險。若高鐵提速,則向內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)差會更大,所以應(yīng)該增大站臺上乘客與行駛的高鐵之間的安全距離。
[4]列車的鐵軌鋪在枕木上,是為了增大受力面積而減小對路基的壓強(qiáng)。
15.物理學(xué)中把具有流動性的液體和氣體稱為流體,下面是關(guān)于流體壓強(qiáng)的研究過程,請回答下列問題:
(1)老師準(zhǔn)備了如圖(甲)所示裝置:將三節(jié)粗細(xì)不同的塑料管①、②、③(橫截面積)連接在一起,右端開口,左端與抽氣機(jī)相通,抽氣機(jī)抽氣時, (選填“①”“②”或“③”)管中氣體流速最大。將三個氣體壓強(qiáng)傳感器分別放入三個管內(nèi),傳感器與計算機(jī)相連,計算機(jī)可以顯示出管中壓強(qiáng)值。
(2)計算機(jī)顯示的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖(乙)所示,由此可知道 (選填“①”“②”或“③”)管中氣體壓強(qiáng)最?。徊⒛苓M(jìn)一步得出在氣體中,流速越大的位置, 。
(3)如圖(丙)所示,老師準(zhǔn)備了兩張紙,固定上端,向兩張紙中間吹氣,根據(jù)上述結(jié)論能判斷出兩張紙的下端將 (選填“靠攏”或“分開”)。
【答案】(1)③
(2) ③ 壓強(qiáng)越小
(3)靠攏
【詳解】(1)(1)[1]由圖可知,塑料管③橫截面積最小,當(dāng)氣體流過時,③處的氣體流速最快。
(2)[1]由圖乙可知,三條曲線中,塑料管③內(nèi)的氣體壓強(qiáng)比101kPa小得更多,即塑料管③壓強(qiáng)最小。
[2]③處的氣體流速最快,且③處的壓強(qiáng)最小,故可以得出結(jié)論:在氣體中流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。
(3)向紙中間吹氣,紙中間空氣流速大于外側(cè)空氣流速,紙中間壓強(qiáng)小于外側(cè)壓強(qiáng),外部氣體對紙向內(nèi)壓力較大,對紙產(chǎn)生向內(nèi)的壓力差,使紙向中間靠攏。
2025年課程標(biāo)準(zhǔn)
物理素養(yǎng)
1、理解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。
2、能用運(yùn)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋生活中的現(xiàn)象。
物理觀念:知道流體在流動時,流速越大的位置壓強(qiáng)越小??。
科學(xué)思維:知道飛機(jī)能升力的產(chǎn)生是利用流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的原理?。
科學(xué)探究:能夠通過實(shí)驗(yàn)觀察,如向兩紙片間吹氣實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系?。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:全面理解和掌握流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,培養(yǎng)自己的實(shí)驗(yàn)觀察能力和知識應(yīng)用能力?。
風(fēng)速
無風(fēng)
低速
高速
托盤測力計示數(shù)/N
18
16
10

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第5節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

版本: 人教版(2024)

年級: 八年級下冊(2024)

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