資源簡(jiǎn)介

第九章 壓強(qiáng)
9.4 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
1．流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
（1）流體：流動(dòng)的物體，指的是液體和氣體；
（2）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。
2．飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因：飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀；當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上滑行時(shí)，流過(guò)機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小，流過(guò)機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大；機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。
【題型1】 生活中的流體壓強(qiáng)現(xiàn)象
方法點(diǎn)撥 生活中跟流體壓強(qiáng)相關(guān)的現(xiàn)象： 1．窗外有風(fēng)吹過(guò)，窗簾向窗外飄； 2．汽車開(kāi)過(guò)后，路面上方塵土飛揚(yáng)； 3．踢足球時(shí)的“香蕉球”、打乒乓球時(shí)發(fā)出的“旋轉(zhuǎn)球”； 4．氣流噴壺、吸塵器等。
（2023 煙臺(tái)）如圖所示的實(shí)例中，不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是（　　）
A．圖甲，刮大風(fēng)時(shí)，傘面會(huì)被向上“吸”起
B．圖乙，向兩張紙之間吹氣，兩張紙會(huì)相互“吸”起來(lái)
C．圖丙，等候列車的乘客應(yīng)站在安全線以外，否則可能會(huì)被“吸”向列車
D．圖丁，將吸盤(pán)壓在光潔的瓷磚表面，吸盤(pán)會(huì)被“吸”在瓷磚上
【答案】D
【分析】流體壓強(qiáng)與流速有關(guān)，流體流速越大的位置，壓強(qiáng)越小；大氣對(duì)浸在里面的物體會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)的作用，簡(jiǎn)稱大氣壓。
【解答】解：A、圖甲，刮大風(fēng)時(shí)，傘面上方空氣流速大、壓強(qiáng)小，傘面下方空氣流速小、壓強(qiáng)大，產(chǎn)生向上的“升力”，所以傘面會(huì)被向上“吸”起，故A不合題意；B、圖乙，向兩張紙之間吹氣，兩張紙中間空氣流速大、壓強(qiáng)小，兩側(cè)空氣流速小、壓強(qiáng)大，產(chǎn)生向中間的壓強(qiáng)差，所以紙會(huì)相互“吸”起來(lái)，故B不合題意；C、圖丙，等候列車的乘客應(yīng)站在安全線以外，因?yàn)榱熊囆旭倳r(shí)，靠近列車一側(cè)空氣流速大、壓強(qiáng)小，遠(yuǎn)離列車一側(cè)空氣流速小、壓強(qiáng)大，產(chǎn)生向列車一側(cè)的壓強(qiáng)差，人如果離列車太近，有可能會(huì)被“吸”向列車，故C不合題意；D、圖丁，將吸盤(pán)壓在光潔的瓷磚表面，吸盤(pán)會(huì)被“吸”在瓷磚上，這是利用了大氣壓的作用，不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋，故D符合題意。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了對(duì)流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的理解，要能與實(shí)際現(xiàn)象相結(jié)合，并能與大氣壓現(xiàn)象相區(qū)分。
【變式1-1】（2023春 敘州區(qū)期末）如圖所示的生活情境中，不是流體與流速物理現(xiàn)象的是（　　）
A．熱氣球慢慢上升
B．向兩張中間吹氣
C．列車站臺(tái)禁越黃標(biāo)線
D．向漏斗快速吹氣
【答案】A
【分析】流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：流速越大的地方，壓強(qiáng)越小；流速越小的地方，壓強(qiáng)越大，據(jù)此分析判斷。
【解答】解：A、熱氣球慢慢上升利用的是空氣的浮力，故A不符合題意；
B、沒(méi)有吹氣時(shí)，紙的中間和外側(cè)的壓強(qiáng)相等，紙?jiān)谥亓Φ淖饔孟伦杂上麓埂．?dāng)向中間吹氣時(shí)，中間的空氣流動(dòng)速度增大，壓強(qiáng)減小。紙外側(cè)的壓強(qiáng)不變，紙受到向內(nèi)的壓強(qiáng)大于向外的壓強(qiáng)，受到向內(nèi)的壓力大于向外的壓力，紙?jiān)趬毫Σ畹淖饔孟孪蛑虚g靠攏，故B不符合題意；
C、人離高速列車比較近時(shí)，人和列車的之間的空氣流速大、壓強(qiáng)小，人外側(cè)的壓強(qiáng)不變，人受到向列車方向的壓強(qiáng)差，容易被壓向列車，故人站在高鐵站的安全線以外候車，故C不符合題意；
D、將一個(gè)乒乓球?qū)χ┒返募?xì)管處，對(duì)準(zhǔn)漏斗細(xì)管口用力向下吹氣，因?yàn)槠古仪蛏戏降目諝饬魉俅螅瑝簭?qiáng)小，乒乓球下方的空氣流速小，壓強(qiáng)大，乒乓球受到一個(gè)豎直向上的壓力差，所以乒乓球緊貼在漏斗上不下落，故D不符合題意。
【點(diǎn)評(píng)】掌握流體壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系，能用流體壓強(qiáng)解釋有關(guān)的問(wèn)題。
【變式1-2】（2023春 萊州市期末）如圖所示，當(dāng)手撐雨傘走在路上，一陣大風(fēng)吹來(lái)，傘面將被“吸”得發(fā)生嚴(yán)重變形。下列判斷推理及其解釋，正確的是（　　）
A．傘面被向下“吸”，傘上方的壓強(qiáng)小于下方的壓強(qiáng)
B．傘面被向下“吸”，傘上方的壓強(qiáng)大于下方的壓強(qiáng)
C．傘面被向上“吸”，傘上方的壓強(qiáng)小于下方的壓強(qiáng)
D．傘面被向上“吸”，傘上方的壓強(qiáng)大于下方的壓強(qiáng)
【答案】C
【分析】根據(jù)空氣的流速和壓強(qiáng)的關(guān)系進(jìn)行分析。流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。
【解答】解：由圖知，相同時(shí)間內(nèi)，空氣通過(guò)傘上方的路程大于傘下方的路程，所以傘上方的空氣流速大于下方。根據(jù)流體的流速越大、壓強(qiáng)越小，傘下方的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng)，傘在向上壓強(qiáng)差的作用下被吸向上方。故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】掌握流體的流速和壓強(qiáng)的關(guān)系，并能用流體壓強(qiáng)解釋生活中遇到的相關(guān)物理問(wèn)題。
【變式1-3】（2022 煙臺(tái)）如圖所示的實(shí)例中，能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是（　　）
A．?dāng)r河壩設(shè)計(jì)得下寬上窄
B．鍋爐水位計(jì)顯示水位
C．用吸管吸飲料
D．自制噴霧器噴霧
【答案】D
【分析】（1）液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大；（2）上端開(kāi)口、底部連通的容器，是連通器；（3）吸管吸飲料時(shí)，利用了大氣壓；（4）流體流速大的地方，壓強(qiáng)小。
【解答】解：A、攔河壩設(shè)計(jì)成下寬上窄，利用了液體壓強(qiáng)大小隨深度增加而增大，故A錯(cuò)誤；B、鍋爐水位計(jì)與鍋爐內(nèi)下端相連通，上端開(kāi)口，是連通器，水位計(jì)可以顯示鍋爐內(nèi)水位，故B錯(cuò)誤；C、用吸管吸飲料，飲料就會(huì)上升到嘴中，是因?yàn)楣軆?nèi)的氣壓小于外界大氣壓，飲料在大氣壓力作用下上升，故C錯(cuò)誤；D、向上管中吹氣時(shí)，上管上端空氣流速大，壓強(qiáng)小，大氣壓不變，管內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下上升、噴霧，故D正確。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了生活中的現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)的物理量知識(shí)，平時(shí)學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)要多聯(lián)系生活實(shí)際、多舉例、多解釋，提高利用所學(xué)物理知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力。
【題型2】 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系及其應(yīng)用
方法點(diǎn)撥 液體和氣體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體（如：空氣、水等）。流體流動(dòng)時(shí)的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)，空氣和水流動(dòng)時(shí)有快有慢，流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。聯(lián)系生活實(shí)際用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋現(xiàn)象是命題方向，一般出現(xiàn)選擇題、填空題或簡(jiǎn)答題。 1．利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋現(xiàn)象 （1）首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢； （2）其次根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系判斷哪部分受到的壓強(qiáng)大，哪部分受到的壓強(qiáng)小； （3）根據(jù)物體所受壓強(qiáng)差作用將會(huì)產(chǎn)生什么表現(xiàn)形式和現(xiàn)象。 2．流速大小關(guān)系的判斷方法 （1）自然流動(dòng)——如流動(dòng)的空氣、水流，一般是在較寬闊的地方流速慢，較狹窄的地方流速快。 （2）高速運(yùn)動(dòng)的物體周圍，離物體越近的地方流體的流速越大，壓強(qiáng)越小。 （3）物體表面凸出的地方，其周圍流體的流速大。
（2023春 懷化期末）為了安全，禁止隨意下河游泳，因?yàn)榭此破届o的水面下往往暗藏水流“旋渦”，水流“旋渦”容易將附近的人“吸”進(jìn)去，造成溺水事故，這是因?yàn)椤靶郎u”內(nèi)的水（　　）
A．流速小，壓強(qiáng)大 B．流速小，壓強(qiáng)小
C．流速大，壓強(qiáng)大 D．流速大，壓強(qiáng)小
【答案】D
【分析】流體流速越大的地方壓強(qiáng)越小，流速越小的地方壓強(qiáng)越大。
【解答】解：水流“旋渦”的外部的水流速小，壓強(qiáng)大，“旋渦”內(nèi)的水流速大，壓強(qiáng)小，則壓強(qiáng)差的作用下，容易將附近的人“吸”進(jìn)去。故選：D。
【點(diǎn)評(píng)】掌握流體壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系，能用流體壓強(qiáng)知識(shí)解釋有關(guān)的問(wèn)題。
【變式2-1】（2023春 景洪市校級(jí)期中）如圖所示，小強(qiáng)同學(xué)在倒置的漏斗里放一個(gè)乒乓球，用手指托住乒乓球。然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開(kāi)，那么以下分析正確的是：（　　）
A．乒乓球會(huì)下落，因?yàn)槠渖戏綒怏w流速增大，壓強(qiáng)變大
B．乒乓球不會(huì)下落，因?yàn)槠渖戏綒怏w流速增大，壓強(qiáng)變小
C．乒乓球會(huì)下落，因?yàn)槠渖戏綒怏w流速增大，壓強(qiáng)變小
D．乒乓球不會(huì)下落，因?yàn)槠渖戏綒怏w流速增大，壓強(qiáng)變大
【答案】B
【分析】液體和氣體都稱為流體，生活中常見(jiàn)的流體是水和空氣，流體的流速越大，壓強(qiáng)越小；流體的流速越小，壓強(qiáng)越大。
【解答】解：當(dāng)從漏斗口向下用力吹氣時(shí)，氣流沿漏斗的壁快速流出，速度比較大，乒乓球的上部氣流流速大，壓強(qiáng)比較小，乒乓球的下部受到的大氣壓是不變的，托著乒乓球不會(huì)掉下來(lái)。故只有選項(xiàng)B說(shuō)法正確。
【點(diǎn)評(píng)】掌握流體的流速和壓強(qiáng)的關(guān)系，并能解釋有關(guān)的問(wèn)題是解答的關(guān)鍵。
【變式2-2】（2023春 天橋區(qū)期中）兩艘船相距較近并排同向行駛，兩船會(huì)靠的越來(lái)越近，甚至發(fā)生碰撞，這是因?yàn)閮纱g（　　）
A．水的流速大，壓強(qiáng)大于兩船外側(cè)的壓強(qiáng)
B．水的流速大，壓強(qiáng)小于兩船外側(cè)的壓強(qiáng)
C．水的流速小，壓強(qiáng)大于兩船外側(cè)的壓強(qiáng)
D．水的流速小，壓強(qiáng)小于兩船外側(cè)的壓強(qiáng)
【答案】B
【分析】從船內(nèi)外兩側(cè)水流速度的不同入手分析，結(jié)合流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，從而得到答案。
【解答】解：兩艘船并排行駛時(shí)，兩船內(nèi)側(cè)的水流速度大，外側(cè)的水流速度小，根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系可知，兩船內(nèi)側(cè)水的壓強(qiáng)小于兩船外側(cè)水的壓強(qiáng)，在這個(gè)壓強(qiáng)差的作用下，兩船會(huì)向中間靠攏，出現(xiàn)相撞的情形，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
【點(diǎn)評(píng)】明確船內(nèi)外兩側(cè)水流速度的不同，知道流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系是此題的突破口。
【變式2-3】（2023 威海）如圖所示，閥門(mén)1和閥門(mén)2均關(guān)閉，A、B、C三根豎管內(nèi)的水面相平，此時(shí)裝置相當(dāng)于　 　。若閥門(mén)1、閥門(mén)2均打開(kāi)，水在管道內(nèi)持續(xù)流動(dòng)，則三根豎管內(nèi)水面最低的是　 　。（選填“A”、“B”或“C”）
【答案】連通器；C。
【分析】（1）上端開(kāi)口不連通，下部連通的容器叫做連通器；
（2）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：流體流速大的位置壓強(qiáng)小。
【解答】解：（1）當(dāng)閥門(mén)1和閥門(mén)2均關(guān)閉時(shí)，A、B、C三根豎管上端開(kāi)口，底部相通，構(gòu)成連通器；
（2）若閥門(mén)1、閥門(mén)2均打開(kāi)，橫截面積越小的位置，水流速越快，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越小，水的高度越小，所以C的壓強(qiáng)最小，水的高度最低，A的壓強(qiáng)最大，水的高度最大。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了連通器的原理和流體壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系：流體流速越大，壓強(qiáng)越小。
【題型3】 飛機(jī)的升力
方法點(diǎn)撥 飛機(jī)前進(jìn)時(shí)，機(jī)翼與周圍的空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于有氣流迎面流過(guò)機(jī)翼。氣流被機(jī)翼分成上下兩部分，由于機(jī)翼橫截面的形狀通常做成上面凸起、下面平直的形狀，在相同時(shí)間內(nèi)，機(jī)翼上方氣流通過(guò)的路程較長(zhǎng)，因而速度較大，它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)較小；下方氣流通過(guò)的路程較短，因而速度較小，它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)較大。因此在機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，這就是向上的升力。
（2023 青海）如圖所示，C919是我國(guó)首架自主研發(fā)的大型商用客機(jī)。飛機(jī)的機(jī)翼橫截面呈現(xiàn)上凸下平的流線型，機(jī)翼上方的空氣流速　 　，壓強(qiáng)　 　。
【答案】大；小。
【分析】流體壓強(qiáng)與流速有關(guān)，流體流速越大的位置，壓強(qiáng)越小。
【解答】解：飛機(jī)的機(jī)翼橫截面呈現(xiàn)上凸下平的流線型，機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大，產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)差，形成升力。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了對(duì)流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的理解與應(yīng)用，屬基礎(chǔ)題。
【變式3-1】（2023 沈陽(yáng)）我國(guó)自主研發(fā)的C919大型客機(jī)，如圖所示，于2023年5月28日?qǐng)A滿完成首次商業(yè)航班飛行。下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．機(jī)翼是利用氣體流速大，壓強(qiáng)大的原理獲得升力
B．起飛時(shí)，飛機(jī)在跑道上加速滑行時(shí)慣性逐漸增大
C．降落時(shí)，隨著高度降低，飛機(jī)相對(duì)于跑道是靜止的
D．落地后，靜止在停機(jī)坪上的飛機(jī)受到的力相互平衡
【答案】D
【分析】A、氣體流速大的位置壓強(qiáng)小；B、慣性大小取決于物體的質(zhì)量，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；C、物體機(jī)相對(duì)于參照物的位置發(fā)生變化，則物體是運(yùn)動(dòng)的；D、二力平衡的條件：大小相等、方向相反、作用在同一直線上，作用在同一物體上。
【解答】解：A、機(jī)翼是利用氣體流速大，壓強(qiáng)小的原理獲得升力，故A錯(cuò)誤；B、慣性大小取決于物體的質(zhì)量，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，起飛時(shí)，飛機(jī)在跑道上加速滑行時(shí)慣性不變，故B錯(cuò)誤；C、降落時(shí)，隨著高度降低，飛機(jī)相對(duì)于跑道的位置發(fā)生變化，是運(yùn)動(dòng)的，故C錯(cuò)誤；D、落地后，靜止在停機(jī)坪上的飛機(jī)受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一直線上，作用在同一物體上，為一對(duì)平衡力，故D正確。
名師點(diǎn)撥：本題考查液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、慣性知識(shí)、運(yùn)動(dòng)與靜止的確定和二力平衡的條件。
【變式3-2】（2023春 臺(tái)兒莊區(qū)期中）下列各圖所示的情境中，利用了“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”原理的是（　　）
A．圖甲所示飛機(jī)機(jī)翼橫截面的上表面彎曲、下表面比較平的形狀，可以產(chǎn)生升力
B．圖乙所示水庫(kù)堤壩設(shè)計(jì)成“上窄下寬”的形狀
C．圖丙所示在鐵桶中放少量的水，用火加熱，沸騰之后把桶口堵住，鐵桶被壓扁了
D．圖丁所示用吸管喝飲料
【答案】A
【分析】（1）流體流速越大的地方，壓強(qiáng)越小；
（2）液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；
（3）大氣壓強(qiáng)是由于空氣具有重力和流動(dòng)性而產(chǎn)生的，吸盤(pán)、吸管吸飲料、覆杯實(shí)驗(yàn)等都證明了大氣壓強(qiáng)的存在；
（4）用吸管喝飲料是大氣壓作用的結(jié)果。
【解答】解：A．相等時(shí)間內(nèi)，氣體經(jīng)過(guò)飛機(jī)機(jī)翼上方時(shí)，路程長(zhǎng)，氣體流速大，氣體壓強(qiáng)小，氣體經(jīng)過(guò)飛機(jī)機(jī)翼下方時(shí)，路程短，氣體流速小，氣體壓強(qiáng)大，故飛機(jī)受到向上的壓強(qiáng)差，受到向上的升力作用，故A符合題意；
B．水庫(kù)堤壩設(shè)計(jì)成“上窄下寬”的形狀是為了防止液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大給堤壩造成危害，故B不符合題意；
C．用火加熱后的鐵桶內(nèi)的水變成了水蒸氣充滿了鐵桶，當(dāng)用冷水澆桶時(shí)，桶內(nèi)的水蒸氣遇冷液化，桶內(nèi)的氣壓減小，外界的大氣壓大，在大氣壓的作用下，鐵桶被壓扁了，故C不符合題意；
D．用吸管喝飲料，吸氣時(shí)吸管內(nèi)的氣壓減小，飲料在大氣壓作用下進(jìn)入嘴里，這是利用大氣壓的結(jié)果，故D不符合題意。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了流體壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系、大氣壓的作用、液體壓強(qiáng)特點(diǎn)等，屬于比較基礎(chǔ)的習(xí)題。
【變式3-3】（2023 黑龍江）2023年5月28日12時(shí)31分，由C919大型客機(jī)執(zhí)飛的東方航空MU9191航班，從上海虹橋機(jī)場(chǎng)飛抵北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)。請(qǐng)描述飛機(jī)如何獲得升力？（圖乙是機(jī)翼橫切面圖）
【答案】在相同是時(shí)間內(nèi)，空氣經(jīng)過(guò)上方的路程長(zhǎng)，速度大；經(jīng)過(guò)下方的路程短，速度小。上方空氣流速越大，壓強(qiáng)越小；下方空氣流速越小，壓強(qiáng)越大。所以機(jī)翼上方的氣流對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)小于機(jī)翼下方的氣流對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)，使機(jī)翼上下表面存在壓強(qiáng)差，這就是飛機(jī)向上的升力，這是利用空氣流速越大，壓強(qiáng)越小的原理。
【分析】飛機(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，機(jī)翼在壓強(qiáng)差的作用下，受到升力作用。
【解答】答：在相同是時(shí)間內(nèi)，空氣經(jīng)過(guò)上方的路程長(zhǎng)，速度大；經(jīng)過(guò)下方的路程短，速度小。上方空氣流速越大，壓強(qiáng)越小；下方空氣流速越小，壓強(qiáng)越大。所以機(jī)翼上方的氣流對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)小于機(jī)翼下方的氣流對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)，使機(jī)翼上下表面存在壓強(qiáng)差，這就是飛機(jī)向上的升力，這是利用空氣流速越大，壓強(qiáng)越小的原理。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了飛機(jī)的升力、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，難度不大。

展開(kāi)更多......

收起↑