专题9.4 流体压强与流速的关系--八年级物理人教版（下册）.doc

第九章 压强 第4节 流体压强与流速的关系 一、流体压强与流速的关系 （1）气体、液体都具有____________，因此被称为流体。 （2）在气体或液体中，流速越大的位置压强__________，流速越小的位置压强___________。 二、应用 如图所示，由于飞机的机翼上凸下凹的特殊造型，当一股气流沿着机翼流过时，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程__________，因而速度___________，它对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，它对机翼下表面的压强___________，因此，机翼上、下表面产生了压力差，这就产生了向上的升力。 火车站月台上有一条警戒线，火车进站时人要站在黄色警戒线的外面，避免火车快速经过时，乘客与火车之间的空气流速___________，压强_________，乘客被外侧的空气推向火车而发生事故。 解读：在用流体的流速与压强的关系解释现象时，要首先弄清哪部分流速大，哪部分流速小，流速大处压强小，压力也小，流速小处压强大，压力也大，流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。 流动性 越小 越大 较长 较大 较大 大 小 一、流体与流体压强 1．流体：物理学中把具有流动性的液体与气体统称为流体，如空气、水等。 2．流体的压强：前面学过的液体的压强与大气压强，它们是流体静止时的压强，流体流动时也有压强，此时的压强叫流体的压强。 3．探究流体压强与流速的关系 （1）对着两张平行放置的纸的中间吹气，使得两张纸中间的气流速度增大，这时两张纸外侧的气流速度相对较小，两张纸会向中间靠扰，这说明纸两侧的空气对纸的压力大于纸中间空气对纸的压力，可见空气流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 （2）将两只小船放入水盘中，用水管向两船中间冲水，两船向中间靠拢，这说明船两侧的水对船的压力大于船中间的水对船的压力，可见液体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 【例题1】（2019·江苏省盐城市大丰区城东实验初中九年级中考模拟）挂衣钩紧紧吸在墙壁上，是由于受到____________作用。如图所示，说明流速越大的位置，压强越__________。用高压锅煮食物熟得快，其原因是_______________________________________。 参考答案：大气压 小 液体表面的气压越高，液体的沸点越高 二、飞机的升力 1．飞机的机翼与空气流动速度：飞机的机翼一般做成上凸下平的形状，机翼的形状决定机翼上下表面空气流动的速度，从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线、飞机飞行时，空气与机翼发生相对运动，由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程长，所以机翼上方的空气流动比下方要快。 2．升力的产生：从机翼上方流过的空气通过的路程长，速度大，从机翼下方通过的空气通过的路程短、速度慢；于是空气对机翼上表面的压强小，对下表面的压强大，机翼上下表面所受压力差的方向竖直向上，这个压力差就叫“举力”，又叫飞机的“升力”，飞机起飞前要在跑道上加速滑行一段距离，直升飞机起飞前螺旋桨要高速旋转一段时间，两者都是为了获得较大的升力以升上高空。 【例题2】如图所示是飞机机翼的截面图，当飞机水平飞行时，下列说法正确的是 A．机翼上方空气速度大，压强小 B．机翼上方空气速度大，压强大 C．机翼下方空气速度大，压强小 D．机翼下方空气速度大，压强大 参考答案：A 试题解析：由图所示，飞机在飞行过程中，由于在相同的时间里，上方机翼走过的路程长，则机翼上方空气流速较大，而压强则较小。故选A。 三、生活中跟流体的压强与流速相关的现象 1．窗外有风吹过，窗帘飘向窗外；过堂风把衣柜吹开； 2．汽车开过后，两侧的尘埃向中间靠拢；路边的树叶向中间靠拢； 3．踢足球时的“香蕉球”； 4．打乒乓球时发出的“旋转球”； 5．厨房排气扇、抽油烟机等。 【例题3】（2018·长沙）下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是 甲 乙 丙 丁 A．图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢 B．图乙所示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起 C．图丙所示地铁站台边，人必须站在黄色以外的区域候车 D．图丁所示飞机升力的产生原因 参考答案：B 1．（2019·湖北省鄂州市吴都中学八年级下学期其中考试）武汉至广州高速列车正式运行近10年了，它为沿线的广东、湖南、湖北三省带来巨大商机。列车运行时若人离铁轨太近容易被吸进铁轨，应特别注意安全。从物理学的角度看，这是因为高速行驶的列车与人之间的 A．空气流速减小，压强增大 B．空气流速减小，压强减小 C．空气流速增大，压强增大 D．空气流速增大，压强减小 2．如图所示，用细线悬挂着的轻质塑料汤勺靠近水流时（如图所示），汤勺会向水流靠拢，这是因为 A．汤勺和水流之间的空气流速小，压强小 B．汤勺和水流之间的空气流速大，压强大 C．汤勺和水流之间的空气流速小，压强大 D．汤勺和水流之间的空气流速大，压强小 3．如图所示实验中，不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是 A．吹气时A管中水面上升 B．用吸管从瓶中吸饮料 C．吹气时纸片向下凹陷 D．吹气时纸条向上飘 4．（2019·北京市房山区初二期末物理试题）如图所示，小军将一个漏斗拿在手中，使其喇叭口朝下，用另一只手拿住一个乒乓球，让球对着漏斗内的细管处。当他对准漏斗细管口用力持续向下吹气时，发现松手后乒乓球并不掉下来。关于 乒乓球，下列说法中正确的是 A．球上方空气流速大于球下方空气流速 B．球上方空气流速小于球下方空气流速 C．球上方受到的气体压强比球下方受到的气体压强小 D．球上方受到的气体压强比球下方受到的气体压强大 5．当火车驶过时，人站在安全线以内，即使与火车保持一定的距离，也非常危险。以下四个选项中与此现象所蕴含的规律不符合的是 A．用吸管把饮料吸进嘴里 B．护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶 C．雨天，大风会把雨伞掀翻 D．风沿着窗外的墙面吹过，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外 6．一场大雪过后，在公路上行驶的小汽车，车后部常常有雪附着在上面，对于这种现象，下列分析正确的是 A．汽车与空气摩擦而吸引雪 B．车上原来有雪 C．司机为保持车体干净而故意做的 D．汽车行驶时，车体两边的空气流速较大，是气压差的作用把雪掀起附着在上面的 7．（2019·河北省石家庄市井陉矿区贾庄镇学区贾庄中学开学考试）假如你撑一把雨伞行走在雨中，如图所示，一阵大风吹来，竖直方向伞面可能被“吸”，发生形变，下列有关这一现象及其解释，正确的是 A．伞面被向下“吸” B．伞上方的空气流速大于下方 C．伞上方的空气流速等于下方 D．伞上方的空气流速小于下方 8．如图所示，在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球，通过空心塑料管向两球间用力吹气，会发现两只乒乓球会 A．静止不动 B．相互远离 C．相互靠近 D．同向运动 9．利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因，压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近，用鼓风机向模型左端吹气，可观察到压强计两侧液面出现高度差。则 A．模型下方空气流速小，压强小 B．模型下方空气流速大，压强大 C．模型上方空气流速小，压强大 D．模型上方空气流速大，压强小 10．（2019·重庆市第一中学八年级下学期第一次课时作业）弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球技术。如图为弧圈球在空中高速旋转前进的示意图。此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速。下列说法正确的是 A．球在空中前进过程中受力平衡 B．球在空中继续前进是由于球具有惯性 C．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快 D．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢 11．用水平风吹如图所示的四个模型，其中空气对模型下表面的压强小于上表面的压强的是 A． B． C． D． 12．人们等候火车时要站在安全线以外，是因为火车驶过时，靠近火车的位置气流速度变__________，压强变__________，如果人站在安全线以内，内外侧的气压差就可能将人压向火车，发生危险。 13．（2018·江苏省苏州市景范中学中考二模）如图所示是喷雾工作时的示意图。当推动活塞时，管口的空气速度增大，管口处的气压_________（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．汽车已经入百姓家庭．如图所示，汽车在行驶中天窗前闭后开，在车顶形成一个凸面，__________（填“加大”或“减小”）了空气的流速，使天窗口处的压强__________（填“大于”或“小于”）车内的气压，则在压力差的作用下车内空气实现循环，从而保持车内空气清新。 15．如图所示，汽车急驶而过带起路边树叶飘向__________（选填“A”、“B、”或“C”），解释这一现象用到的物理知识是______________________________。 16．如图所示实例所运用的物理知识与飞机起飞原理相同是 A．抽水机 B．U形“反水弯” C．简易喷雾器 D．滑雪板 17．在四川汶川大地震的救援中，由于陆路交通阻隔，直升飞机在救援中起到了巨大的作用，直升飞机在竖直上升时，使直升飞机上升的力是 A．飞机对螺旋桨的作用力 B．螺旋桨对空气的作用力 C．空气对螺旋桨的作用力 D．螺旋桨对飞机的作用力 18．（2018·江苏省盐城市南洋中学九年级月考）下列四幅图中，有一幅图与其他三幅说明的物理道理不同，这幅图是 A． B． C． D． 19．如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图．它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，吹过平坦洞口B时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风．则下列有关洞内风向分析正确的是 A．风总是B口吹入A口吹出 B．风总是A口吹入B口吹出 C．风总是AB口同时吹入 D．风有时从A口吹入，有时从B口吹入 20．（2018·江苏省南京市九年级联合体中考模拟）小明利用铝制空易拉罐做了几个物理小实验。 （1）如图甲所示，在空易拉罐中注入少量的水，用酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却，观察到易拉罐变瘪了，这一现象说明了__________的存在。 （2）如图乙所示，将两个空易拉罐平行放置在水平桌面上，为了能让两易拉罐间距离减小，可用吸管按图中箭头___________（选填“A”或“B”）所示的方向用力吹气，其原因是_______________。 21．某住房窗户上挂着窗帘，窗户中开着的．当风沿着窗外的墙面吹过时，窗帘飘向窗外且顺风运动。请分析说明窗帘飘向窗外且顺风运动的原因。 22．“五一”爸爸驾驶如图所示的汽车带小明去郊外游玩，当汽车在高速公路上高速行驶时，爸爸对小明说感觉车有些“飘”。请帮助小明分析车“飘”的原因，并举一个与上述物理知识相同的生活实例或实验现象。 23．（2018·怀化）高铁站台的安全线到站台边缘的距离比普通火车站台的安全线到站台边缘的距离更远，这是因为高铁列车经过站台时车身附近的空气 A．流速更快，压强更小 B．流速更快，压强更大 C．流速更慢，压强更小 D．流速更慢，压强更大 24．（2018·泸州）2018年5月14日，川航重庆至拉萨3U8633航班在飞行期间出现挡风玻璃碎裂，导致驾驶舱处于高空低温失压的状态，在空管和机组人员的冷静处理下，飞机安全迫降于成都双流机场。根据以上信息，下列说法正确的是 A．飞机正常飞行时机翼上方空气流速大压强大 B．系安全带是为了防止被“吸出”舱外和惯性带来的危害 C．挡风玻璃碎裂后，驾驶舱内的气压突然变为零 D．飞机在迫降过程中运动状态始终保持不变 25．（2018·德州）2018年4月12日，我国在南海举行海上阅兵。此次阅兵，辽宁舰航母编队精彩亮相，一大批新型潜艇、水面舰艇、作战飞机集中展示。下列说法正确的是 A．当辽宁舰航母上舰载飞机起飞后，航空母舰排开水的体积会增大 B．水面舰艇多采用前后编队而非并排行驶，是为避免舰艇相“吸”碰撞 C．潜水艇受到的重力等于其浮力时，潜水艇一定处于漂浮状态 D．战机升空时，机翼下方气流速度较大，气流对机翼下表面的压强较大 26．（2018·盐城）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．在上面的塑料杯底开一个孔，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．将两塑料杯的底都剪去，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 27．（2018·聊城）如图，空中的加油机正在给战机加油，以加油机为参照物，战机是________（选填“运动”或“静止”）的。因为流速越大压强越_________的原因，导致飞机机翼上、下表面存在压强差，所以飞机能够在空中飞行。 28．（2018·东营）如图所示，某型号飞机模型机翼上表面凸起，下表面较平。在飞行过程中由于上表面的空气流速_______（选填“大”或“小”），压强_______（选填“大”或“小”），从而能获得向上的升力。 29．（2018·宁波）取一根吸管，在离吸管末端三分之一处，剪一水平切口P，从切口处折弯吸管，把吸管放进水里，让切口离水面约2~3 cm，用力吹气，如图所示，发现切口处有水沿水平方向喷出。请你运用科学知识解释此现象形成的原因。 1．D【解析】人离列车太近时，高速列车行驶过程中，使人和列车之间的空气流动速度很大，压强很小，人外侧的压强不变，人在内外压强差的作用下，会被压向列车出现事故。故选D。 2．D【解析】由于水流动，汤勺和水流间的空气流动速度较快，汤勺和水流之间的空气压强较小，汤勺和水流的另一侧空气流速较慢，空气的压强较大；两侧的空气压力差将汤勺和水流压的靠拢。故选D。 4．AC【解析】通过漏斗管向下吹气时，球上方空气流速大于球下方空气流速，由流体压强与流速的关系可知，球上方受到的气体压强比球下方受到的气体压强小，则乒乓球受到向上的气体压力更大，所以乒乓球不会掉下来，故AC正确，BD错误。故选AC。 5．A【解析】火车进站时会使火车附近的空气流速加快，气体的流速快压强小，所以火车附近的气压小，而远处的气压大，在安全线内的乘客，会被强大的气压差形成的推力推向火车，对安全构成威胁；A、用吸管吸饮料是利用大气压的作用吸进嘴里的，故A符合题意；B、若两船靠得比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两船外侧的压强，便形成向内的压强差，容易发生撞船事故，故B不合题意；C、雨天，大风会把雨伞掀翻，是因为伞的上方空气流速大，压强小，而伞的下方空气流速小，压强大，所以使得伞在较大压强差的作用下被掀翻，故C不合题意；D、风沿着窗外的墙面吹过时，外侧空气流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以窗帘在较大的压力作用下压向窗外，故D不合题意。故选A。 6．D【解析】小汽车外型是流线型，类似于飞机机翼，当汽车行驶时，相同时间内，空气经过小汽车后部时，流速大，压强小，雪在压力差下就会附在上面。故选D。 7．B【解析】等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过上表面的流速大，通过下表面的流速较小。因为伞上方的空气流速大，压强较小；伞下方的空气流速小，压强大，所以伞面受到一个向上的压强差，伞被向上“吸”。故选B。 8．C【解析】对着两乒乓球的中间吹气，两乒乓球中间的空气流速变大，压强变小，小于两侧的气压，产生了一个向内的压强差，将两球压向中间，故两球相互靠近。故选C。 9．D【解析】由于模型做成上凸下平的形状，同一股气流在相同的时间内，通过模型的上方和下方，上方气流通过时经过的路程大，速度大，压强小；下方气流通过时经过的路程小，速度小，压强大。模型下方压强大于上方压强，模型在压强差下产生向上的升力。故选D。 11．C【解析】A、B中，A和B模型上方和下方的形状相同，相同时间内，风经过模型上方的路程等于模型下方的路程，模型上方的风速等于下方的风速，模型上方的压强等于模型下方的压强，不符合题意；C、相同时间内，风经过模型下方的路程大于模型上方的路程，模型下方的风速大于上方的风速，模型下方的压强小于模型上方的压强，符合题意；D、相同时间内，风经过模型下方的路程小于模型上方的路程，模型下方的风速小于上方的风速，模型下方的压强大于模型上方的压强，不符合题意；故选C。 12．快 小 【解析】人离火车太近，火车开动时，使人和火车之间的空气流动速度快，压强变小，离站台远的地方气体相对流速较慢，压强较大，人在内外压强差的作用下，被强大的气流压向列车，从而造成危险。 13．减小 大气压 【解析】当推动活塞时，管口的空气速度增大，管口处的压强减小，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。 14．加大 小于 【解析】天窗前面闭合后面打开，在车顶形成一个凸面，加大了空气的流速，使天窗开口处的气压小于车内的气压，则在压力差的作用下车内污浊的空气被自动“抽出”，从而保持车内空气清新。 15．A 流体流速越大的位置，压强越小 【解析】因为快速行驶的汽车使得马路中间的空气流速大，空气压强小；马路两边的空气流速小，压强大．所以两边的气压大于马路中央的气压，树叶向马路中央运动，即向A点运动． 16．C【解析】A、抽水机是利用大气压的作用将水从低处压到高处的，不合题意；B、U形“反水弯”利用了连通器的原理，不合题意；C、简易喷雾器工作时，通过气流带动水流，利用了流体压强与流速的关系，与飞机起飞的原理相同，符合题意；D、滑雪板做的比较宽大，是利用增大受力面积来减小压强，不合题意。故选C。 17．C【解析】直升飞机的螺旋桨在运转时，上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，于是空气产生了一个对螺旋桨的向上的压力差，这就是使直升飞机上升的力。故选C。 20．（1）大气压 （2）A 气体的流速越大，压强越小 【解析】（1）水吸热汽化生成水蒸气，水蒸气把易拉罐内的空气排出，封住罐口，停止加热，罐内气体温度降低，气体压强减小，小于大气压，大气压将易拉罐压瘪。易拉罐被压瘪可以表明大气压的存在； （2）流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大，所以让两易拉罐间距离减小，必须通过减小易拉罐外侧的空气流速来增大压强，故可用吸管按图中箭头A所示的方向用力吹气。 21．风沿着窗外的墙面吹过时，窗帘外侧空气流速变大且大于内侧空气流速，窗帘外侧气体压强小于内侧气体压强。窗帘受向外的压力差作用，所以窗帘飘向窗外．飘向窗外的窗帘，受风的压力作用，所以顺风运动。 【解析】分析窗帘内外两侧空气流速，根据流体压强跟流速的关系，分析窗帘内外压强，判断窗帘的运动情况。再根据窗帘在窗外的受力判断其运动方向。 22．当汽车高速行驶时，车顶空气流速大于车底的流速，使车顶的气体压强小于车底的压强，这时车顶和车底就存在着压力差，产生了向上的升力，坐在车里的人就有了“飘”的感觉。 生活实例：喷雾器、飞机的机翼、汽车导流板等；实验现象：①向自然下垂的两张纸中间吹气，两张纸会靠近；②对着放在桌面上的硬币上方吹气，硬币会向上跳起来。 【解析】结合汽车的车顶形状，运用流体压强与流速的关系，对题干中的现象进行解释，并举出生活中类似的事例。 23．A【解析】当高铁列车经过站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，压强更小，此时人外侧的空气流动速度慢，压强较大，根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。所以高铁站台的安全线到站台边缘的距离比普通火车站台的安全线到站台边缘的距离更远。故选A。 24．B【解析】A、根据流体压强和流速的关系可知，飞机正常飞行时机翼上方空气流速大压强小，故A错误；B、高空飞行时舱外气压小于舱内气压，系安全带是为了防止被“吸出”舱外和惯性带来的危害，故B正确；C、高空飞行时舱外气压小于舱内气压，挡风玻璃碎裂后，驾驶舱内的气压等于外界大气压，不为0，故C错误；D、飞机在迫降过程中速度大小和运动方向都在发生变化，所以运动状态始终在变，故D错误。故选B。 26．C【解析】A．在上面的塑料杯底开一个孔，再次重复实验，此时可以排除“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”的说法，因为即使有气流进入下面的杯子，也会从此孔出来，所以再观察杯子情况，可判断解释一的正误，故A可行；B．将下面的塑料杯的底剪去，再次重复实验，也可以排除“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”的说法，观察杯子情况，可验证解释一的正误，故B可行；C．将两塑料杯的底都剪去，再次重复实验，此时解释一、二都不会成立，故也不能验证哪种说法正确，故C不可行；D．将上面塑料杯的杯口剪去，使其低于下面塑料杯的杯口，此时气流不会进入下面的杯子中，即排除了第二种说法，再次重复实验，观察杯子情况，可验证说法一的正误，故D可行；故选C。 27．静止 小 【解析】以加油机为参照物，战机和加油机之间的位置没有发生改变，所以称它是静止的。飞机的机翼上方突起，下方平直。这样的结果决定了当飞机启动后，机翼上方空气流速快，空气压强小，空气压力方向向下；机翼下方空气流速慢，空气压强大，空气压力方向向上。两个压力形成一个向上的合力，当合力达到一定程度后，飞机就可以腾空而起。 28．大 小 【解析】飞机模型机翼上表面凸起，下表面较平。在飞行过程中由于上表面的空气流速大，压强小，下方空气流速小，压强大。下方空气的压强大于上方空气的压强，产生向上的压强差、压力差，从而能获得向上的升力。 29．见解析 【解析】往管中吹气，切口P处气体流速增大，压强减小，杯中的水在外界大气压强作用下沿吸管上升到切口P处，上升的水在长管气流的作用下，沿水平方向喷出。