第11讲 流体压强-八年级下册物理解析_第1页
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第11讲流体压强第11讲流体压强知识导航知识导航知识导入几十吨重的飞机为什么能腾空而起不会掉下来呢?知识精讲知识精讲考点1:流体压强与流速的关系在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。思考与交流思考1:为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线?【典例分析】【例1】一艘很大的轮船以很高的速度,从一只小木船旁很近处开过时,小船()A.很易被大船的气流和海浪推向远离大船处B.很易被大船吸过去,而与大船相撞C.小木船与大船距离不变D.以上都有可能【详解】当大船快速经过时,造成了小船靠近大船一侧的水流速度大,另一侧的水流速小,根据流体压强与流速的关系可知:小船靠近大船一侧水的压强小于小船另外一侧水的压强,在这个压强差造成的压力差的作用下,小船会向大船靠拢,出现与大船相撞的情形.综上分析,故选B.【例2】如图所示,以下四个关于“气体压强与流流速的关系”的现象中压强p1<p2的是()A.

B.

C.

D.【详解】A、如图物体上表面平直,下表面向下弯曲,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,下方流速大,压强小,即p1>p2.故A错误;B、如图物体上下表面凸起程度相同,相同时间内,空气经过两面的路程相同,速度相同,压强相同,即p1=p2.故B错;C、对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,但外侧压强相同,即p1=p2.故C错;D、如图用漏斗从乒乓球上方吹气,乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度,则上方压强小于下方压强,即p1<p2.故D正确;故选D.方法技巧方法技巧1.导致流体流速大的原因:(1)外力导致流体流速变快,如用力吹气;(2)高速运动的物体带动流体流速变快,如高速行驶的列车周围的气体流速变快;(3)同一流体在相同的时间内,通过较大的路程处流速大;(4)同一流体流经不同的横截面时,流过横截面小的位置流速大,如河道狭窄处水的流速大。2.运用流体压强规律推测相关现象的结果时,要警惕生活经验的影响,因为结果往往与生活经验相反,如教材中的“吹硬币”现象。针对训练针对训练1.以下选项中,不能用“流体压强与流速关系”解释的是()A.大型客机的升空

B.乒乓球运动员拉出的“弧圈球”C.地铁、火车站的站台设置安全线

D.树上的苹果落向地面【详解】A、飞机的机翼呈现流线型,故飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压强,所以飞机能起飞,故A不符合题意;B、球的急速旋转,带动了空气的旋转,球的上方空气的旋转方向与空气相对于球的运动方向相反,两者抵消,空气流速慢.而下方空气的旋转方向与空气相对于球的运动方向相同,两者迭加,空气流速快.故球的上方空气流速慢,压强大,下方流速大,压强小而下沉,故B不符合题意;C、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,被压向列车出现事故,C不符合题意;D、苹果落向地面的原因是由于重力的作用,与压强和流速的关系是无关的,故D符合题意.故选D.2.如图是一款新型无叶电风扇,与传统电风扇相比,具有易清洁、气流稳、更安全等特点.工作时,底座中的电动机江南空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强______背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量______进风口空气的质量(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”).【详解】由题意知吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,故风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强小于背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量等于进风口空气的质量.故答案为:小于;等于.3.手握两张大小相同、彼此正对且自然下垂的纸张,如图所示.如果从两张纸的中间上端向下吹气,那么,这两张纸将会出现______的运动(选填“互相靠拢”或“彼此远离“),此实验表明:在气体中,流速越大的位罝,______.【详解】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互相靠拢;大量实验表明,在气体或液体中,流速越大的地方,压强越小.故答案为:互相靠拢;压强越小.考点2:飞机的升力1.机翼所受升力分析:机翼的横截面,它的形状是上凸下平.把流动的空气看成整体,被机翼分成上、下部分,上方气体流速大,下方气体流速小.上方气体压强小于下方气体压强,在机翼的上下表面产生压强差,所以就产生了向上的升力.2.受力的方向:指向凸面.【典例分析】【例3】关于飞机的升力,以下说法正确是()A.飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力,是空气对它的浮力B.飞机的升力是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面产生的压强不同而产生C.飞机的升力是因为飞机高速运动产生的,任何一个物体,只要在空气中高速运动都会受到这样的升力D.太空中杨利伟乘坐的“神舟”五号飞船,也同样受到升力作用【详解】A、气球在空气中受到向上的力,这是空气对它的浮力;飞机的升力并不是空气对它的浮力,它们是不同的力,故A错误;B、飞机的升力是因为机翼上下方气流速度不同,使机翼上下表面产生的压强不同而产生的,故B正确;C、飞机的升力是因为飞机高速运动产生的,这与机翼的形状有直接关系,因此并非任何一个物体,只要在空气中高速运动都会受到这样的升力,故C错误;D、升力是由于物体上下表面受到空气的压力差产生的,太空中杨利伟乘坐的“神舟”五号飞船,不会受到升力作用,故D错误.故选B.【例4】(2021·河南商城·八年级期末)为改善地铁地下车站的通风状况,小明设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气.为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的()A. B. C. D.【详解】只有当管道口上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大时,会有可能实现自动抽气,因此,遮雨盖的形状应符合靠近管道口的一面向外凸起,使空气流过时速度变快,压强变小,对照选项中的图片可知,图B符合要求.故选:B针对训练针对训练1.飞机机翼初看好像是一个整体,实际上是由几部分组成的,如图所示。它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、平稳飞行、下降和着陆减速等过程中,是通过操纵杆改变襟翼的弯曲度来改变飞机的升力、阻力的。下图是简化的机翼截面图,其中表现飞机上升的是()【详解】当飞机在机场跑道滑行时,流过机翼上方的空气流速大,流过机翼下方的空气流速小,机翼上下方所受的压力差形成向上的升力,当飞机滑行速度大到一定值时,机翼所受的升力超过飞机的自重,飞机就起飞了。从题目中我们发现飞机在上升过程中,需要的升力最大,也就需要机翼上方的凸度最明显,A选项中机翼上方的凸度最明显,形成向上的升力最大,符合飞机上升时的状况。故选A。2.有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”,由于“气流偏导器”上表面平直,下表面呈弧形凸起,当跑车高速行驶时,流过它上方的空气速度比下方空气速度(选填“大”或“小”),此时,上方空气压强比下方空气压强(选填“大”或“小”),这样,“气流偏导器”受到一个向(选填“上”或“下”)的压力差,从而使车轮抓紧地面.【答案】小大下3.生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同。如图所示,用吸管“吸”饮料时,饮料是在的作用下被“吸”入口中的。用吸尘器“吸”灰尘时,灰尘是由于空气流速越大,压强越的缘故被“吸”入吸尘器中的。

【答案】大气压强(或大气压;或气压)小

【详解】(1)用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管;(2)用吸尘器“吸”灰尘时,吸尘器内空气流速大压强小,吸尘器外空气流速小压强大,在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中的。提分作业提分作业1.(2021·河南上蔡·八年级期末)近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检查拆除力度。遮阳伞虽能遮挡阳光,但存在安全隐患,当电动车快速行驶时,如图所示,下列说法正确的是A.遮阳伞上边空气流速小,压强小,伞面被向下压B.遮阳伞下边空气流速大,压强小,伞面被向上吸C.遮阳伞上边空气流速大,压强大,伞面被向下压D.遮阳伞下边空气流速小,压强大,伞面被向上吸【详解】伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使伞容易被风吸起来,使电动车不能平稳行驶。故选D。2.(2021·河南巩义·八年级期末)如图所示中,利用“流体流速越大压强越小”的原理获得升力的是A.热气球 B.降落伞C.火箭 D.客机【详解】热气球升空利用的是浮力,故A不符合题意;降落伞利用的是浮力,与流速越大压强越小没有关系,故B不符合题意;火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的,与流速越大压强越小没有关系,故C不符合题意;飞机机翼上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是产生向上的升力而起飞,故D符合题意,故选D.3.(2021·河南信阳·八年级期末)一辆轿车在水平平直公路上高速行驶,如图所示()A.轿车上表面空气流速小压强大B.轿车上表面空气流速大压强小C.轿车对地面的压力等于重力D.轿车行驶过快,可能飞离地面【详解】AB.轿车的形状上凸下平,在在水平平直公路上高速行驶时,轿车上表面空气流速大、压强小,故A不符合题意,B符合题意;C.轿车在水平平直公路上高速行驶时,轿车上表面空气流速大、压强小,轿车下表面空气流速小、压强大,向上的压强差,使车受到向上的升力,所以轿车对地面的压力小于重力,故C不符合题意;D.轿车行驶过快,升力增大,但升力仍然会小于重力,所以轿车不可能飞离地面,故D不符合题意。故选B。4.(2021·河南沈丘·八年级期末)如图所示,灰鹅在飞行途中突遇强风,会将身体翻转180°,以脚朝上但头保持不变的怪异姿势飞行.灰鹅转体后A.翅膀下方空气流速大于上方的流速,有助于迅速降低高度B.翅膀下方空气流速大于上方的流速,有助于迅速提升高度C.翅膀下方空气流速小于上方的流速,有助于迅速降低高度D.翅膀下方空气流速小于上方的流速,有助于迅速提升高度【详解】灰鹅的翅膀上凸下平,当灰鹅正常飞行时,翅膀下方空气流速小于上方的流速,根据流体流速越大压强越小可知,翅膀下方压强大于上方的压强,从而使灰鹅获得向上的升力;相反,当灰鹅脚朝上飞行时,翅膀上平下凸,灰鹅会获得向下的压力,有助于迅速降低高度.故A正确.5.(2021·河南开封·八年级期末)我国高铁技术达到世界领先水平,高铁列车给人们的出行带来了便利。在高铁站台等候上车时,车站工作人员要求乘客站在白色安全线以内,其原因是当列车进站时列车周围的空气()A.流速大,压强小 B.流速大,压强大C.流速小,压强小 D.流速小,压强大【详解】ABCD.列车进站,列车速度大造成列车周围空气流速大,列车附近气体的压强小于大气压,若乘客站在白色安全线以外,人在压强差的作用下被压向列车,造成危险,故A符合题意,BCD不符合题意;故选A。6.(2021·北京通州·八年级期末)如图所示,将一根玻璃管制成粗细不同的两段,管的下方与一个装有部分水的连通器相通.当从管的一端吹气时,连通器两端A、B液面高度变化情况正确的是A.A液面上升 B.A液面下降C.B液面下降 D.A、B液面高度均不变【详解】气体在流速小的地方压强大,在流速大的地方压强小,从管的一端吹气时,粗细两管中的空气流量是相同的,粗管中的空气流速小.压强大,细管中的空气流速大.压强小,则A液面上方的气体压强大,B液面上方的气体压强小,所以会造成A液面下降,B液面上升,故B正确,ACD错误.7.(2021·北京顺义·八年级期末)如图所示,取两个玻璃杯,将乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上,杯口之间距离大约为1cm。双手扶稳杯子,对准两个杯口中间用力吹气,则下列说法中正确的是()A.会观察到乒乓球向左杯的杯口处运动B.会观察到乒乓球向左杯的杯底处运动C.杯口处气体压强等于左杯底处气体压强D.杯口处气体压强等于右杯底处气体压强【详解】流体在流速大的位置压强小,当对准两个杯口中间用力吹气时,两杯口处空气流速增大,使两杯口处压强小于两杯底处压强,可以看到乒乓球向左杯的杯口处运动,故A正确,BCD错误。故选A。8.(2021·北京·八年级期末)如图所示,向两个杯子中间吹气,关于杯中的乒乓球,下列说法正确的是()A.向上运动B.向左运动C.向右运动D.保持原来位置不动【详解】向两个杯子中间吹气,左杯中的乒乓球会向杯口运动,是因为杯口处空气流速大压强小,乒乓球被大气压压向杯口。故选C。9.(2021·北京·人大附中八年级期末)列车进站时,为避免候车乘客被“吸”向火车的事故发生,乘客要站在安全线以外.这是因为列车进站时车体附近A.气流速度更大、压强更小 B.气流速度更大、压强更大C.气流速度更小、压强更大 D.气流速度更小、压强更小【详解】人离高速列车比较近时,高速列车的速度很大,人和高速列车的之间的空气流动速度很大,压强小,人外侧的压强不变,人受到外侧压强大于人内侧受到的压强,人在较大的压强差作用下很容易被压向列车,发生交通事故,故A符合题意,BCD不符合题意.10.(2021·北京门头沟·八年级期末)如图所示的现象中能说明气体的压强跟流速有关的是()A.向两片纸之间吹气,纸片合拢B.吸盘挂钩上挂毛巾,毛巾不掉C.用吸管喝饮料饮料上升D.装满水的杯子倒置后水不流出【详解】A.向两张纸片中间吹气,纸片中间空气流速大,压强变小,纸内外存在压强差,使纸片合拢,符合题意;B.将塑料吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在墙壁上。故吸盘挂钩上挂毛巾,挂钩不脱落,利用的是大气压,不能说明气体的压强跟流速有关。不符合题意;C.用吸管吸饮料时,吸管里的压强减小,在大气压强的作用下,进入到人的口里。利用的是大气压,不能说明气体的压强跟流速有关,不符合题意;D.把装满水的玻璃杯盖上纸片倒置过来,纸片不下落,这是由于大气压将纸片托住了,故该现象说明了大气压的存在。不能说明气体的压强跟流速有关,不符合题意。故选A。11.(2021·北京·八年级期末)图所示的实验装置,容器内的水足够多,打开A阀门水流入a、b管,当水静止时a管液面高度_____b管液面高度(选填“大于”、“小于”或“等于”),再打开B阀门,水流动的过程中,a管液面高度_______b管液面高度(选填“大于”、“小于”或“等于”),请写出打开B阀门后出现情况的判断依据________________________。【答案】等于大于见解析【详解】[1]打开A阀门水流入a、b管,当水静止时a管、b管、大烧杯组成了连通器,因为连通器中装有同种液体,根据连通器的原理可知,a管液面高度和b管液面高度相等。[2][3]再打开B阀门,水流动的过程中,a管(粗管)和b管(细管)中水的流量相同,b管(细管)下方水的流速大、压强小,支持的水柱低,a管下方水的流速小、压强大,支持的水柱高,所以a管液面高度大于b管液面高度。12.(2021·北京西城·八年级期末)如图所示,在高铁站台上乘客需站在安全线以外候车。这是因为:当列车急速驶过车站,列车周围空气流速变大,压强______,离列车太近易发生危险。若高铁再提速,为确保安全,“安全线”到站台边缘的距离应______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】变小变大【详解】[1]当高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,由流体压强与流速的关系知道,警戒线以内的地方空气压强减小,而此时人外侧的空气流动速度慢,人外侧的空气压强大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,易出现危险。[2]若高铁提速,则向内侧的压强差会更大,所以,应该增大站台上乘客与行驶的高铁之间安全距离。13.(2021·河南平顶山·八年级期末)如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器,图中水平连接部分管径较细,冷水流经此处时,流速大,压强______,瓶中的热水在______的作用下上升,与冷水混合得到温水。【答案】小(或低)大气压(或大气压强、大气压力、压强差、压力差)【详解】[1]流体流速越大的位置,压强越小。[2]瓶中的热水在大气压的作用下被压上,进入混合器中与冷水混合得到温水。14.(2021·河南淅川·八年级期末)小李同学暑假乘坐飞机去北京旅游,客机在飞行时,机翼下方空气流速比机翼上方慢,机翼下方压强比机翼上方_____(选填“大”或“小”),由此获得向上的升力;小李同学在飞机上用吸管喝饮料时,饮料在_____的作用下被吸入口中.【答案】大大气压【详解】第一空.机翼的形状是“上凸下平”,等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和下表面,上方空气通过时的路程大,所以机翼上方的空气流速比机翼下方大;由流体压强与流速的关系可知,机翼上方的压强小,下方的压强大,存在向上的压强差,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力.第二空.用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管.15.如图是有关流体压强和流速关系在生活中的实例,请运用所学过的知识解答这些物理现象.(1)图甲,取两张白纸,使其平行自然下垂,向两纸中间用力吹气,可观察到两纸相互靠拢,由此得到流体压强与流速的关系是______.(2)图乙,飞机前进时,机翼把气流分为上、下两部分,机翼上方气流速度______机翼下方气流速度,下方机翼受到向上的压力______上方机翼受到的向下的压力.(选填:“大于”、“小于”或“等于”)(3)图丙,小汽车的外形类似于飞机机翼,当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,请回答:①小汽车在水平方向上受到的阻力______它的牵引力(选填“大于”、“小于”或“等于”);②小汽车对地面的压力______车的重力(选填“大于”、“小于”或“等于”).【详解】(1)没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相等,纸在重力的作用下自由下垂.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.实验表明气体流动时,流速越大的地方压强越小.故答案为:流速越大的位置压强越小.(2)等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于机翼上表面弯曲,下表面平直,所以在相同时间内,空气通过机翼上表面的气流路程较长,流速大,通过下表面的流速较小.因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,机翼下方受到的向上的压力大于机翼上方受到的向下的压力,所以飞机受到一个向上的升力.(3)当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时,在水平方向上受到的阻力与牵引力是一对平衡力.一对平衡力必须是大小相等的.轿车的外形类似于飞机的机翼.则轿车在合巢芜高速公路上行驶过程中,车子上方的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,从而使得轿车对地面的压力小于车的重力.故答案为:(1)流速越大的位置压强越小;(2)大于;大于;(3)等于;小于.阅读下列材料,然后回答问题.飞机的机翼横断面形状是上凸下平的,当机翼根气流方向平行时,迎面吹来的气流被机翼分成上下两部分,机翼上方气流的流速大于机翼下方气流的流速.根据流体流动时,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.可知机翼下方的压强大于机翼上方的压强,这样就产生了

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