课时8.4 流体压强与流速的关系（解析版）

课时8.4流体压强与流速的关系（帮课堂）（解析版）【学习目标】1.流体的压强与流速的关系2.流体压强与流速的关系在生活中的应用【知识导图】【基础知识】知识点一：流体压强与流速的关系1.流体：流动的物体，指的是液体和气体。2.实验探究：流体压强与流速的关系提出问题当流体流动时，流体的压强与静止时有什么不同猜想与假设流体压强与流速可能无关设计实验与制定计划让一个物体两边的液体或气体的流速不一样，看物体两边受到的压强有什么不同进行实验与收集证据如图甲所示，在两支筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气如图乙所示，用手握着两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气如图丙所示，在水面上放两只小纸船，用水管向两船中的水域冲水实验现象与分析论证(1)两个乒乓球向_______滚动，说明外侧所受气体的压强_______，内侧受到的气体的压强________。(2)纸向_________靠拢，说明纸外侧所受气体的压强________，内侧受到的气体的压强________。(3)小纸船向_________靠拢，说明小纸船外侧所受液体的压强________，内侧受到的液体的压强________。归纳结论在气体和液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。知识点二：升力的产生1.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上表面凸起、下表面平直的形状；2.当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度大、压强小，流过机翼下方的空气速度小、压强大；3.机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。【易错点】飞机在飞行过程中，空气通过机翼上下表面的时间相同，而上表面是凸起的，因而上表面的空气流速较大。在流体中，流速越大的位置压强越小，此位置的压力也就越小。而机翼小表面平直，因而空气流速较小，压强较大，此位置的压力也就会较大，机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。【规律总结】在流体中，流速越大的位置压强越小，在受力面积一定时，此处所受的压力也越小。“和谐号”动车停靠在漳州站的情景如图所示。为避免人被“吸”向列车而发生事故，站台上设有距列车一定距离的安全线。这是因为列车进站时车体附近（）A.气流流速大，压强小

B.气流流速大，压强大C.气流流速小，压强大

D.气流流速小，压强小解析：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。如图1，连通器中的水静止，此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气，水面稳定后如图2所示，此时a、b处的气压为pa、pb。水面下c、d处水的压强为pc、pd，若大气压保持不变，则（）A．pc>pd B．pa>pb C．pa0>pa D．pb0=pb【答案】B【解析】A．在b上方持续水平吹气，因为b处流速大，压强小，a处流速小，压强大，形成气压差，在气压差的作用下，b处液面升高，水面稳定后如图2所示，但c、d处深度相同，则根据可知，，故A不符合题意；B．在b上方持续水平吹气，因为b处流速大，压强小，a处流速小，压强大，形成气压差，此时a、b处的气压为pa、pb，则可知，故B符合题意；C．因为大气压保持不变，此时水面上方a处的气压为大气压，保持不变，则可知，故C不符合题意；D．在b上方持续水平吹气，因为b处流速变大，压强变小，则可知，故D不符合题意。故选B。【思路小结】在b上方持续水平吹气，上方空气流速变大，由于在气体中，流速越大的位置压强越小，因而b上方空气压强小。【作业帮】一、基础练（知识巩固）1．如图所示的实例中，能利用流体压强与流速的关系解释的是（）A．拦河坝设计得下宽上窄B．锅炉水位计显示水位C．用吸管吸饮料D．自制喷雾器喷雾【答案】D【解析】A．液体压强随深度增加而增大，由F=pS可知，受力面积一定时，压强越大，拦河坝底部受到的压力越大，所以拦河坝设计得下宽上窄，故A不符合题意；B．锅炉的水位计和炉身上端开口，下端连通，水静止时两侧液面总相平，属于连通器，故B不符合题意；C．用吸管吸饮料时，吸管内压强小于外界大气压，在大气压的作用下，将饮料压入嘴中，故C不符合题意；D．自制喷雾器喷雾，用嘴用力吹气时，竖管上端空气流速大压强小，下端流速小压强大，形成向上的压强差，产生向上的压力差，水受到向上的力，从竖管中喷出，故D符合题意。故选D。2．如图所示，往自由下垂的两张白纸中间向下吹气，两张白纸会（）A．朝上翻卷 B．彼此远离 C．不动 D．相互靠拢【答案】D【解析】如图所示，从自由下垂的两张白纸中间向下吹气，纸张之间的空气流速加快，由于流体中流速越快的位置压强越小，因此纸张外侧的气压大于纸张之间的气压，纸张会被压向中间，两张白纸会相互靠拢，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。3．学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡，若被卷其中可能会出现危险，因为漩涡中心（）A．水流速度大，压强大 B．水流速度小，压强小C．水流速度大，压强小 D．水流速度小，压强大【答案】C【解析】在流体中，流速大的位置压强小。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡，旋涡中心流速快，压强小，而远处水流速度小，压强大，在压强差的作用下，水性不好的人容易被压向旋涡中心而发生溺水事故，所以禁止中小学生私自下河游泳。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4．图所示的物体中，利用流体压强与流速的关系来获得升力的是（）A．上升的孔明灯 B．升空的热气球C．发射时的火箭 D．起飞时的飞机【答案】D【解析】AB．上升的孔明灯和升空的热气球是因为灯内或球内热空气的密度小于外面空气的密度，孔明灯和热气球受到的浮力大于自身的重力，孔明灯和热气球就会向上运动，故AB不符合题意；C．发射时火箭的发动机向下喷射高温高压的燃气，由于力的作用是相互的，火箭会受到向上的反作用力，故C不符合题意；D．飞机的机翼向上面凸起，空气经过上方时路程长，速度快，根据流体压强与流速的关系，上面受到的压强小，下面的压强大，会形成向上的压力差，起飞时的飞机利用的是向上的升力，故D符合题意。故选D。5．有些轿车的尾部安装了导流板，如图。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】要增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，就要使轿车高速行驶时，导流板上方的空气流速小压强大，下方的空气流速大压强小，即上方平直下方凸起，产生一个向下的压强差，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6．如图所示是某电影中水中漩涡“吞噬”船只的情景，水中漩涡“吞噬”物体，这是因为（）A．漩涡中心的流速大，压强大 B．漩涡边沿的流速大，压强大C．漩涡中心的流速大，压强小 D．漩涡边沿的流速大，压强小【答案】C【解析】液体和气体都称为流体，流体流速越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大。所以，相对于漩涡中心，旋涡边缘边缘流速小，导致边缘的压强大于中心的压强，从而形成指向漩涡中心的压力差，将物体吸入漩涡中心，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。7．如图所示，在水平、平行放置的两支筷子中间放上两只乒乓球，用吸管向两球中间吹气，观察到的实验现象是_________，通过本实验可以得出的初步结论是_________。根据这一结论可推测：上表面呈弧线状的轿车（如图所示）高速行驶时对水平地面的压力_________（选填“大于”“小于”或“等于”）它停在水平路面上时对地面的压力。【答案】

两个乒乓球向中间靠拢

流体流速越大的位置压强越小

小于【解析】[1][2]向乒乓球中间吹气时，乒乓球中间流速大，压强变小，乒乓球外侧大气压不变，所以乒乓球外侧压强大于内侧压强，因此乒乓球向中间靠拢；故可以得出结论：流体流速越大的位置压强越小。[3]汽车静止在水平地面上，对地面的压力等于汽车的重力；汽车高速行驶时，相同时间内空气通过汽车上面的路程大于汽车下面的路程，空气通过上面的速度大于下面的速度，汽车上面压强小于下面的压强，汽车受到空气向上的升力作用，对地面的压力减小。8．小明用如图所示的装置研究流体压强的特点，当打开止水阀门，观察发现A和B处细玻璃管中液柱高度不同，______（填“A”或“B”）管中液柱高。【答案】A【解析】打开止水阀门，由于水的流量一定，A管底部比B管底部横截面积大，水流速小，产生的压强大，能支持的水柱就高，所以A管中液柱高，B管中液柱低。9．（1）1644年意大利科学家______首先用实验测出了大气压的值；（2）到云南旅游的北方游客在当地就餐时，经常会感到米饭夹生或不熟，这是因为当地海拔较高、气压较______；（3）如图是喷雾器工作时的示意图，当推动活塞时，管口的空气速度增大、管口处的压强___________，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。【答案】

托里拆利

低

小

大气压【解析】（1）[1]托里拆利实验测出了大气压值，马德堡半球实验证明了大气压的存在。（2）[2]大气压与海拔有关，海拔高，气压低，沸点与气压有关，气压低，水的沸点降低，低于标准大气压下水的沸点（100℃），所以米饭夹生或不熟。（3）[3][4]流速大，压强小，当推动活塞时，管口的空气流速增大，管口处的压强减小，此处压强小于容器内液面上方气体压强。水就在容器内液面上方大气压的作用下，沿着细管上升到上端开口处，受气流的冲击，被喷成雾状。二、综合练（能力提升）10．如图所示，小红手撑雨伞走在路上，一阵大风吹来，伞面被“吸”，将发生严重变形。下列判断推理及其解释，正确的是（）A．伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速小于下方B．伞面被向下“吸”，伞上方的空气流速大于下方C．伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速大于下方D．伞面被向上“吸”，伞上方的空气流速小于下方【答案】C【解析】由图知，相同时间内，空气通过伞上方的路程大于伞下方的路程，所以伞上方的空气流速大于下方，根据流体的流速越大、压强越小，伞下方的压强大于上方的压强，伞在向上压强差的作用下被吸向上方，故ABD错误，C正确。故选C。11．出色的足球运动员常会利用“香蕉球”破门得分。“香蕉球”在空中划出一道优美的弧线，如图所示。下列相关说法正确的是（）A．足球在飞行过程中没有受到力的作用B．足球在飞行过程中受惯性作用不断向内侧偏转C．足球向内侧偏转是因为内侧空气流速大，外侧流速小D．足球向内侧偏转是因为内侧空气流速小，外侧流速大【答案】C【解析】A．足球在飞行过程中受到竖直向下的重力、空气的阻力的作用，故A错误；B．惯性是一种性质，不能说物体受到惯性的作用，故B错误；CD．足球向内侧偏转，说明足球受到向内侧的压力，所以外侧空气的压强大、流速小；内侧空气的压强小，流速大，故C正确，D错误。故选C。12．甲、乙、丙和丁四位同学分别做了下图所示的实验，不能证明“流速大小对流体压强有影响”的是（）A．甲同学吹气时纸条向上飘 B．乙同学用吸管从瓶中吸饮料C．丙同学吹气时纸片向下凹陷 D．丁同学在向B管中吹气时A管中水面上升【答案】B【解析】A．将一纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，因为纸条上方的空气流速大，压强小，纸条下方的空气流速小，压强大，纸条受到一个竖直向上的压力差，所以纸条就飘起来，故A不符合题意。B．用吸管吸饮料是利用了大气压的作用，不能揭示流体压强与流速的关系，故B符合题意；C．用嘴在纸片下面吹气时，纸片下方的空气流速加快，下方的压强小于上方的压强，故纸片向下凹陷，故C不符合题意；D．往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，在这个管内外产生压强差的作用下，液面上升，故D不符合题意。故选B。13．2021年安徽省各地陆续开展整治非机动车违规安装遮阳棚（伞）专项行动。如图是小雯家安装有遮阳棚的电动自行车，棚的形状导致电动车快速行驶时，棚上方和下方空气流通的速度不相同，从而使棚下方受到空气压强比上方______（选填“大”、“小”或“相等”），棚容易向上掀起，存在极大的安全隐患。【答案】大【解析】如图，在相同时间内，空气经过棚上方的路程长，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。所以棚下方的气压大于上表面的气压，所以棚会被向上掀起来。14．如图所示，某同学在探究流速大小对流体压强的影响时，从漏斗口向下用力吹气，当他将手指移开时，乒乓球没有下落。该现象可说明乒乓球上方压强______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】变小【解析】当从漏斗处向下用力吹气时，增大乒乓球上方空气的流动速度，压强减小，乒乓球下面的气体压强不变，乒乓球下面的气体压强大于上面流体的压强，乒乓球在压强差的作用下不会下落。15．如图所示，水平放置的“H”形容器，右侧装有植物油：左侧可能装有水或酒精，中间用一个可以无摩捩移动的活塞密封，活塞