人教版八年级物理下册9.4流体压强与流速的关系（讲义）学生版+教师版

人教版八年级物理下册第9章《压强》第4节流体压强与流速的关系讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一流体压强与流速的关系★228二飞机的升力★11三流体压强与流速关系的探究实验★11一、流体压强与流速的关系：1.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。2.流体压强的特点：在气体和液体中：（1）流速越大的位置，压强越小；（2）流速越小的位置，压强越大；3.应用：（1）乘客候车要站在安全线外；（2）飞机机翼做成流线型，上表面空气流动的速度比下表面快，因而上表面压强小，下表面压强大，在机翼上下表面就存在着压强差，从而获得向上的升力；【例题1】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【变式练习1】两艘并排前进的船，在航行时常会在内、外水流压力差的作用下不由自主地靠在一起，关于上述现象，下列说法正确的是（）A.两船外侧水流较缓，压强较大B.两船外侧水流较急，压强较小C.两船内侧水流较缓，压强较小D.两船内侧水流较急，压强较大【例题2】如图（a）是风雨天经常会出现的一幕，小敏从雨伞容易被“吹翻”想到可能与流体的压强有关，为此他找来一根两端粗细不同的玻璃管与两个U形管连接，用吹风机从玻璃管的一端吹气，两个U形管左右液面高度差如图（b）所示。①在图（b）中，若气体流经细管和粗管的速度分别用v1和v2表示，则v1v2（选填“大于”“等于”或“小于”）；根据图（b）所示的实验现象，可得的初步结论是：流体速度小，；②下列对雨伞容易被“吹翻”的解释正确的是。A.雨伞上方空气流速等于下方B.雨伞上方空气流速大于下方C.雨伞上方空气流速小于下方【变式练习2】如图所示，静止时形管两侧液面相平．下列选项中所有合理情形的是（）A．乙、丁 B．甲、丙 C．乙、丙 D．甲、丁二、飞机的升力：1.飞机机翼做成流线型：（1）上表面空气流动的速度比下表面快，因而上表面压强小；（2）下表面压强大，在机翼上下表面就存在着压强差，从而获得向上的升力。【例题3】2020年两会期同，中国航空工业集团正式对外宣布“鲲龙”AG600继陆上、水上成功首飞后，将于下半年开展海上首飞。当AG600从水面加速起飞过程中，机翼上表面空气流速，向下的压强从而产生了升力，该过程飞机处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态。【变式练习3】如图为一种动力滑翔伞，可长时间在空中滑翔而不会掉下来。其伞翼上下表面弯曲程度不同，上表面较凸，下表面平，安装在飞行员背部的助推器可在滑翔时提供向前的动力。下列现象与滑翔伞升力产生的原理相同的是（）A.吸盘挂钩被吸在墙上B.热气球升空C.用吸管吸饮料D.起风时，房门会自动关上三、流体压强与流速关系的探究实验：【例题4】小华同学用自制的一个机翼模型探究气体的压强与流速的关系时，把机翼模型穿在一根铁丝上，在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计。如图所示。请你回答下面的问题（1）当他接通电风扇对着机翼模型吹风时，发现两个弹簧测力计的示数的变化情况是：A弹簧测力计示数变，B弹簧测力计示数变。（选填“大”或“小”）（2）实验时，机翼模型的上表面的空气的流速（选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼模型的下表面空气的流速。（3）这个实验说明气体的压强与流速的关系是：流速越大的位置，压强越。【变式练习4】周末小明看到爷爷将软管连到自来水龙头上，打开水龙头后利用软管喷出的水来浇花草。细心的小明发现，爷爷将软管出水口按住变扁后，从软管出来的水喷得更快、更远。为了弄清其中的道理，小明进行了相关研究。（1）查找资料：小明了解到一个新的物理量：流量，流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，用字母Q表示，即Q＝V/t，流量在生产和生活中有广泛的应用。建立模型：如图甲所示，截取一段软管AB（粗细均匀的软管可视为圆柱体），若水流在内向右匀速流动，设水流速度为v、管内通道的横截面积为S、水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的体积V＝（用含S、v、t的表达式表示，注意体积V和速度v字母符号的区别）。从而根据流量的定义可得Q＝vS，它表示流量等于流速与横截面积的乘积。（2）小明很快明白了：水龙头接上软管打开后，在水流量相同的前提下，将出水口按住变扁后，出水口的面积（变大/变小/不变），根据Q＝vS可知出水口水流的速度（变大/变小/不变），所以喷得更远。（3）小明还发现打开水龙头后（流量不变），只要水流不散开，就可以观察到水柱越来越细，如图乙所示。产生这种现象的原因是。（4）小明继续进行研究，打开水龙头，自来水通过一段软管流过如图丙所示的水平玻璃管。待水流稳定后，竖直玻璃管（C或D）管中的水面较高。（5）小明打开水龙头（流量不变）向一容器中注入水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图丁，则该容器的形状可能是（口大底小/粗细均匀/口小底大）。

人教版八年级物理下册第9章《压强》第4节流体压强与流速的关系讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一流体压强与流速的关系★228二飞机的升力★11三流体压强与流速关系的探究实验★11一、流体压强与流速的关系：1.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。2.流体压强的特点：在气体和液体中：（1）流速越大的位置，压强越小；（2）流速越小的位置，压强越大；3.应用：（1）乘客候车要站在安全线外；（2）飞机机翼做成流线型，上表面空气流动的速度比下表面快，因而上表面压强小，下表面压强大，在机翼上下表面就存在着压强差，从而获得向上的升力；【例题1】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【答案】C【解析】流体流速越大的地方，压强越小。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，故乒乓球向右运动，故C正确，ABD错误。故选：C。【变式练习1】两艘并排前进的船，在航行时常会在内、外水流压力差的作用下不由自主地靠在一起，关于上述现象，下列说法正确的是（）A.两船外侧水流较缓，压强较大B.两船外侧水流较急，压强较小C.两船内侧水流较缓，压强较小D.两船内侧水流较急，压强较大【答案】A【解析】流体的压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小、在流速小的地方压强大。解：两艘并排航行的轮船，若两艘船靠的比较近，两船内侧的水流速度大，外侧的水流速小，根据流体压强与流速的关系可知：两船内侧的水的压强小于两船外侧水的压强，在这个压强差的作用下，两船会向中间靠拢，出现相撞的情形。故选：A。【例题2】如图（a）是风雨天经常会出现的一幕，小敏从雨伞容易被“吹翻”想到可能与流体的压强有关，为此他找来一根两端粗细不同的玻璃管与两个U形管连接，用吹风机从玻璃管的一端吹气，两个U形管左右液面高度差如图（b）所示。①在图（b）中，若气体流经细管和粗管的速度分别用v1和v2表示，则v1v2（选填“大于”“等于”或“小于”）；根据图（b）所示的实验现象，可得的初步结论是：流体速度小，；②下列对雨伞容易被“吹翻”的解释正确的是。A.雨伞上方空气流速等于下方B.雨伞上方空气流速大于下方C.雨伞上方空气流速小于下方【答案】①大于；压强越大；②B。【解析】在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。解：①图b中，左端管比较细，右端管较粗，在流量一定时，管子越细，空气的流速就越大，则v1大于v2；在流体中，流速越大的位置压强越小，因此图b中左端U形管两边高度差大；②图中风中雨伞容易“上翻”，是由于伞的上方空气流速大、压强小，下方流速小，压强大，形成向上的压强差，故B正确；故答案为：①大于；压强越大；②B。【变式练习2】如图所示，静止时形管两侧液面相平．下列选项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）利用流体压强和流速的关系，对甲、乙两图进行分析判断；（2）比较U形管两液面上方的大气压强，对丙、丁两图进行分析判断。解：甲图：气流从U形管右边上方吹过，此时右边上方空气流速大，压强小，而左边压强不变，所以在左右两边压强差的作用下，右边液面升高，故图示合理；乙图：气流从U形管左边上方吹过，此时左边上方空气流速大，压强小，而右边压强不变，所以在左右两边压强差的作用下，左边液面应该升高，而图中右边液面升高，故图示不合理；丙图：向U形管左边充气，其左边液面上方的大气压变大，而右边液面上方的大气压不变，左边的大气压大于右边的大气压，右边的液面上升，故图示合理；丁图：向U形管左边抽气，其左边液面上方的大气压变小，而右边液面上方的大气压不变，左边的大气压小于右边的大气压，左边的液面应该上升，而图中右边的液面升高，故图示不合理；综上分析可知，甲、丙两图合理，乙、丁两图不合理。故选：B。二、飞机的升力：1.飞机机翼做成流线型：（1）上表面空气流动的速度比下表面快，因而上表面压强小；（2）下表面压强大，在机翼上下表面就存在着压强差，从而获得向上的升力。【例题3】2020年两会期同，中国航空工业集团正式对外宣布“鲲龙”AG600继陆上、水上成功首飞后，将于下半年开展海上首飞。当AG600从水面加速起飞过程中，机翼上表面空气流速，向下的压强从而产生了升力，该过程飞机处于（选填“平衡”或“非平衡”）状态。【答案】快；小；非平衡。【解析】流体压强与流速的关系：在流体流速越大的地方，压强越小；在流体流速越小的地方，压强越大；物体处于静止或匀速直线运动状态时，为平衡状态。解：机翼上表面凸起，在飞行时，机翼上方气流比下方气流的流速大，则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，形成升力；由于飞机的运动速度、方向发生了变化，所以运动状态改变，即处于非平衡状态。故答案为：快；小；非平衡。【变式练习3】如图为一种动力滑翔伞，可长时间在空中滑翔而不会掉下来。其伞翼上下表面弯曲程度不同，上表面较凸，下表面平，安装在飞行员背部的助推器可在滑翔时提供向前的动力。下列现象与滑翔伞升力产生的原理相同的是（）A.吸盘挂钩被吸在墙上B.热气球升空C.用吸管吸饮料D.起风时，房门会自动关上【答案】D【解析】根据气体流速和压强的关系，分析滑翔伞上下方空气流速的大小判断滑翔伞下方气压的大小，来解释滑翔伞升力的产生。再分析各选项的现象选择正确答案。解：由图可知，滑翔伞的伞面做成流线型，在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以伞下方的气压大于上方的气压，便形成向上的升力。A.吸盘要固定在墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，利用了大气压，故A不符合题意；B.热气球是利用在空气中的浮力来工作的，当气体的密度小于空气的密度时，浮力大于重力，才可以升空，故B不符合题意；C.用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下将饮料压到嘴里，故C不符合题意；D.当风从门前吹过时，门前空气流速大于门后空气流速，门前受到空气压强小于门后受到的空气压强，门后受到空气压力大于门前受到空气压力，所以门关上。故D符合题意。故选：D。三、流体压强与流速关系的探究实验：【例题4】小华同学用自制的一个机翼模型探究气体的压强与流速的关系时，把机翼模型穿在一根铁丝上，在铁丝的上下端各挂一个弹簧测力计。如图所示。请你回答下面的问题（1）当他接通电风扇对着机翼模型吹风时，发现两个弹簧测力计的示数的变化情况是：A弹簧测力计示数变，B弹簧测力计示数变。（选填“大”或“小”）（2）实验时，机翼模型的上表面的空气的流速（选填“大于”、“小于”或“等于”）机翼模型的下表面空气的流速。（3）这个实验说明气体的压强与流速的关系是：流速越大的位置，压强越。【答案】（1）小；大；（2）大于；（3）小。【解析】在流体中，流速越大的地方，压强越小。据此分析回答。解：如图所示，在接通电风扇之前，A、B两个弹簧测力计均有示数，说明弹簧都发生了形变。当接通电风扇后，空气分别从机翼模型的上、下表面流过，由于上表面呈弧度，气流通过上表面的速度要大于下表面的速度。因为流速越大的地方，压强越小，所以机翼模型上表面受到的空气压力将小于下表面的压力，结果弹簧测力计A示数会减小，弹簧测力计B示数会增大。故答案为：（1）小；大；（2）大于；（3）小。【变式练习4】周末小明看到爷爷将软管连到自来水龙头上，打开水龙头后利用软管喷出的水来浇花草。细心的小明发现，爷爷将软管出水口按住变扁后，从软管出来的水喷得更快、更远。为了弄清其中的道理，小明进行了相关研究。（1）查找资料：小明了解到一个新的物理量：流量，流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积，用字母Q表示，即Q＝V/t，流量在生产和生活中有广泛的应用。建立模型：如图甲所示，截取一段软管AB（粗细均匀的软管可视为圆柱体），若水流在内向右匀速流动，设水流速度为v、管内通道的横截面积为S、水从B端流到A端所用时间为t，则AB间水柱的体积V＝（用含S、v、t的表达式表示，注意体积V和速度v字母符号的区别）。从而根据流量的定义可得Q＝vS，它表示流量等于流速与横截面积的乘积。（2）小明很快明白了：水龙头接上软管打开后，在水流量相同的前提下，将出水口按住变扁后，出水口的面积（变大/变小/不变），根据Q＝vS可知出水口水流的速度（变大/变小/不变），所以喷得更远。（3）小明还发现打开水龙头后（流量不变），只要水流不散开，就可以观察到水柱越来越细，如图乙所示。产生这种现象的原因是。（4）小明继续进行研究，打开水龙头，自来水通过一段软管流过如图丙所示的水平玻璃管。待水流稳定后，竖直玻璃管（C或D）管中的水面较高。（5）小明打开水龙头（流量不变）向一容器中注入水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图丁，则该容器的形状可能是（口大底小/粗细均匀/口小底大）。【答案】（1）vtS；（2）变小；变大；（3）水往下流时，重力势能转化为动能，速度变大，而流量保持