1、第10课 流体压强与流速的关系(解析版)目标导航课程标准课标解读1.知道什么是流体；2.理解流体的压强与流速的关系；3.利用流体压强与流速关系解释生活中的现象；4.了解飞机的升力是怎样产生。1.知道流体指的是液体和气体；2.理解流速大的地方压强小；3.了解生活中和流体压强有关的现象；4.理解飞机升力的产生。知识精讲知识点01 流体压强1.流体：液体和气体。2.液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。【知识拓展一】生活中与流体压强有关的现象生活中跟流体的压强相关的现象：(1)窗外有风吹过，窗帘向窗外飘；(2)汽车开过后，路面上方尘土飞扬；(3)踢足球时的“香蕉球”；(4)打
2、乒乓球时发出的“旋转球”等。【知识拓展二】与流体压强有关的现象解释1.生活中与流体压强相关问题的解答方法：在实际生活和生产中有许多利用流体压强跟流速的关系来工作的装置和现象，如飞机的机翼形状、家用煤气灶灶头工作原理、小汽车外形的设计等。利用这些知识还可以解释许多常见现象，如为什么两艘船不能并排行驶、列车站台上要设置安全线等。方法指南：(1)首先要弄清哪部分流速快，哪部分流速慢；(2)流速快处压强小，压力也小，流速慢处压强大，压力也大；(3)流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。例1：如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图，犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的土堆，生物学家不是
3、很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其中一个洞的洞口堆成了包状，是为了建一处视野开阔的嘹望台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢?那样不是有两个嘹望台了吗?实际上两个洞口形状不同，决定了洞穴空气的流动方向。吹过平坦表面的空气运动速度小，压强大；吹过隆起表面的空气流速大，压强小。因此，地面上的风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带来了阵阵凉风。草原犬鼠的一个洞口很平坦，而另一个洞口处有凸起的土堆，这样当空气流经两个洞口时，洞口表面处空气的流速会不同，所以洞口处的气体压强会不同，洞内的空气就会从气压大的一端流向气压小的一端，给犬鼠带来了阵阵凉风。例2：科学解释足球中的“香蕉球”流
4、体(液体或气体)中的旋转圆柱体或球体相对于流体运动时，会在旋转体上产生一个侧向力。足球在气流中运动时，如果其旋转的方向与气流同向，则会在球体的一侧产生低压，而球体的另一侧则会产生高压，这就是为什么会产生香蕉球的原因。当足球旋转时，除了可以改变球体周围的气流，球的运动轨迹也会相应发生改变。而且足球不仅可以侧旋，触球部位的不同，还可以产生不同的旋转，从而使足球上飘和下沉。这样就达到了迷惑防守方的目的。任何一次成功的任意球中，必不可少的一项技术就是使球按照自己的控制产生旋转。不知道你注意到没有，罚“香蕉球”的时候，运动员并不是踢中足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同
5、时还不断地旋转。同时，一方面空气迎着球向后流动，另一方面，由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转。这样，球一侧空气的流动速度加快，而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们：气体的流速越大，压强越小。由于足球两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。知识点02 飞机的升力(流体压强的应用)1.飞机的升力的产生：飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。2.当飞机在机场跑道上滑行时，流过机翼上方的空气速度快、压强小，流过机翼下方的空气速度慢、压强大。3.机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。【知识拓
6、展】本节知识导图知识点1：液体压强与流速的关系【例题1】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【答案】B【解析】A图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢，流体流速大的地方压强小；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，液体对容器底部和侧壁都有压强；C图丙所示地铁站台边，人必须站在黄色以外的区域候车，流体流速大的地方压强小；D图丁所示飞机升力的产生原因，流体流速大的地方压强小。知
7、识点2：液体压强与流速的关系的应用【例题2】(2020四川甘孜州)小海和同学们参加研学旅行，汽车在公路上快速行驶时，小海发现窗帘从打开的窗户向外飘，这是因为窗外的空气流速较大，压强_( 选填“较大”或“较小)；车行驶到山顶时，他发现密封的零食包装袋鼓起来了，这是因为山顶上的大气压比山脚下的大气压_( 选填“大”或“小”)造成的。【答案】 (1)较小 (2)小【解析】(1)小海发现窗帘从打开的窗户向外飘，这是因为窗外的空气流速较大，压强较小，车内空气流速小，压强大。(2)大气压随高度的增加而减小，故密封的零食包装袋鼓起来了，这是因为山顶上的大气压比山脚下的大气压小造成的。分层提分题组A 基础过关
8、练1.如图所示，将A、B两纸片的上端提起，让纸片自由下垂，当向纸片中间用力吹气时，会发生的现象是( )。A两纸片会向两边分开； B两纸片会向中间靠拢；CA纸片不动，B纸片向外飘开；DB纸片不动，A纸片向外飘开【答案】B。【解析】气体和液体都属于流体，在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。在分析纸条的运动现象时应分析纸条内外两侧空气的流速大小，找出压力差的方向，再判断纸条的运动状态。当向下垂的两张纸中间吹气时，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，说明气体流速越大的地方压强越小。
9、故答案为B。2.生活中的许多现象都与我们学过的物理知识相关，下列说法正确的是()。A.用针管把药液推入体内，利用了大气压强了；B.高压锅容易将食物煮熟，利用了大气压强随高度的增加而减小；C.小王没有将地面上的箱子推动，是因为推力小于摩擦力；D.飞机能够腾空而起，利用了机翼上下表面空气的流速不同，压强不同【答案】D。【解析】A、用针管把药液推入体内，是推力大于大气压力药液向体内运动的结果，本选择项的说法是错误的。B、液体的沸点随着压强的增大而升高，高压锅容易将食物煮熟，是因为食物在较高的沸点下比在较低的沸点下更容易煮烂，本选择项的说法是错误的。C、小王没有将地面上的箱子推动，是因为推力等于摩擦力
10、，本选择项的说法是错误的。D、在流体中，流速越大的位置，压强越小，飞机能腾空而起，利用了机翼上面空气流速大，压强小，机翼下面流速小，压强大，从而形成了向上的压强差，当向上的压力差大于飞机的重力时，飞机回腾空而起，本选择项的说法是正确的。选D。3.“和谐号”动车停靠在成都东站的情景如图所示。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气体流速大，压强小；B气体流速大，压强大；C气体流速小，压强大；D气体流速小，压强小【答案】A。【解析】流体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。熟悉流速与压强的关系此题即可解答。在和谐号动车行驶过程中，
11、列车附近空气流速大，压强小，站在列车附近的人就会受到里外压强差产生的压力差，会把人“吸入”列车就是这个道理。故，水面四个选项中正确的是A。4.如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼。当船在高速航行时，水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力。则水翼安装正确的是()。【答案】B。【解析】流体(气体或液体)在流动时，流速大的位置压强较小，流速小的位置压强较大；当一个物体上下存在压强差的时候，物体上下受到的力不同，就产生了压力差。就像下图所示一样，如图所示，是飞机、水翼船升力的产生示意图，由图可知，水翼上方流速快，压强小；水翼下面流速慢，压强大；因为存在压强差(方向向上)，在水翼上产生向上
12、的升力，从而减小水对船的阻力。由此可知，水翼正确的安装方法是B图。正确答案是B。5.如图所示两船近距离并排行驶时将会 ，这是因为两船内侧水的流速 于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强 于外侧水的压强的原因(选填“大”、“小”或“等”)。【答案】相撞；大；小。【解析】从船内外两侧水流速度的不同入手分析结合流体压强与流速的关系，从而得到答案。两船内侧的水流速度大，外侧的水流速度小，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。故答案为：相撞；大；小。6打开自来水龙头，使自来水流过如图13-56所示的玻璃管，在A
13、、B、C三处，水的流速较大的是 处，压强较小的是 处(选填“ A”“B”或“C”)。【答案】B；B。【解析】水是流体，流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小；在相等的时间内通过粗管和细管的流量相同，流速不同，通过比较流速来比较压强。在相等的时间内通过粗管和细管的流量相同，通过粗管A、C的流速小，压强大；通过细管B的流速大，压强小。故答案为：B；B。7.如图是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强 容器里液面上方的空气压强，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状。【答案】小于。【解析】由于小孔喷出的快速气流使细管的上端开口处形成了一个低压区，
14、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气体的这个较大压强的作用下，沿着细管上升到上端开口处，受气流的冲击，被喷成雾状。故答案为：小于。8.在较光滑的水平桌面上，放两只乒乓球，两球之间间隔1cm,用一根细管向两管之间吹气，发现两球会 ，这是由于吹气时两球之间的气流速度较 ，压强较 的缘故。【答案】相靠近；大；小。【解析】分析乒乓球中间的空气流速，根据流速和压强的关系判断乒乓球在压力差作用下的运动情况。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，小于外界的大气压，产生了一个向内的压强差，将两球压向中间。故答案为：相靠近；大；小。题组B 能力提升练1.如图所示，一
15、圆形水管左粗右细，a、b为粗管和细管中同一水平面上的点，水管中有一气泡，随水向右快速运动，气泡经过a、b两点时体积大小的比较，以下分析正确的是()。Aa点时大Bb点时大C一样大D均有可能【答案】B。【解析】由于圆形水管左粗右细，当水经过a、b两点时，b点的流速大，压强小，所以气泡经过b点时的体积大于a点时体积，故B正确、ACD错误。故选：B。2.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
16、，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【答案】D。【解析】因为流速越大的地方压强越小，所以伞上方的空气压强小于下方的空气压强，大气压产生了一个向上的压力差即升力，电动车的速度越大，升力越大，以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉；故D正确。故选：D。3.如图所示，把长约20cm的饮料吸管从中部剪开(但不要彻底剪断)并弯折过来，将其中一段吸管a插在盛水的烧杯中，从另一段吸管b的管口用力吹气，水将从a管的管口喷出，且呈雾状，这是因为吹气时()。Aa管上端附近气体的压强变大；Ba管上端附近气体的压强变小；C烧杯中水面上气体的压强变大；D烧杯中水面上气体的压强变小【答案】B。
17、【解析】往B管中轻轻吹气，可以看到a管中的水面上升，原因是：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，所以a管水上升后从管口喷出；烧杯中水面上气体的压强是不变，故B正确、ACD错误。故选：B。4.如图所示，一辆轿车在平直公路上高速行驶时，其上、下表面相比较()。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轿车下表面空气流速小压强小；D轿车下表面空气流速大压强大【答案】B。【解析】行驶在高速公路上的轿车，轿车上方的空气流速大于下方的空气流速；轿车上表面空气流速大、压强小，故B正确，ACD错误。故选：B。5.在赛车比赛中，有时尽管赛
18、车手紧急刹车，但赛车由于 要保持原来的运动状态，会继续向前一距离才能下来。通常赛车在快速行驶时车体会向上“飘”，为避免此现象发生，在赛车的尾部安装上尾翼(又叫气流偏导器)，形状如图所示。它运用了在气体中流速越大的位置，压强越 (选填“大”或“小”)的原理。【答案】惯性；小。【解析】(1)在赛车比赛中，有时尽管赛车手紧急刹车，但赛车由于惯性要保持原来的运动状态，会继续向前一距离才能下来；(2)由于气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较小、压强较大；而流过下方的空气速度较大、压强较小，向下的压强差会增加轿车对地面的压力，提高车轮的抓地性能。故答案为：
19、惯性；小。题组C 培优拔尖练1(2021四川攀枝花中考真题)下列各图所示的情境中，利用了“流体压强与流速的关系”原理的是()。A图甲所示飞机机翼形状，可以产生升力；B图乙所示水库堤坝设计成上窄下宽；C图丙所示地漏存水杯可以隔离下水道异味；D图丁所示用吸管喝饮料【答案】A。【解析】A如图所示，飞机机翼的形状是上端凸出，上端的流速大，压强小，下端的流速小压强大，上下表面的压强差的方向是向上的，所以会产生向上的升力，故A符合题意；B水库堤坝设计成上窄下宽是根据液体的压强随深度的增大而增大，故B不符合题意；C地漏存水杯可以隔离下水道异味，利用的是连通器原理，故C不符合题意；D用吸管喝饮料利用的是大气压
20、原理，故D不符合题意。故选A。2(2021贵州贵州中考真题)彤彤用自制的气压计去梵净山探究海拔对气压的影响，测得山脚气压如图甲，此时瓶内外气压差为_Pa；再将此装置移到梵净山山顶，玻璃管中水柱高度将_(选填“上升”、“下降”或“不变”)，同行的诗诗用B管水平向A管管口吹气(如图乙)，A管中水柱升高，是由于_。(g=10N/kg，水=1.0103kg/m3)【答案】1000；上升；流速快，压强小。【解析】1由图，瓶内外液面高度差为内外气压关系为内外气压差为代入数据2将此装置移到梵净山山顶，瓶外气压减小，瓶内外气压差增大，液柱高度增加，即液面上升。3用B管水平向A管管口吹气，A管管口处气流速度加快
21、，压强减小，大气压将液体压入管内，使A管中水柱升高。3(2021辽宁辽宁中考真题)如图是翼装运动员表演时的情景，翼装的形状与机翼相似，这是利用空气流速越快的位置_来获得升力。随着其高度的降低，大气压强将会变_。当运动员在空中匀速盘旋时，他受到的力为_(填“平衡力”或“非平衡力”)。【答案】压强越小；大；非平衡力。【解析】1 翼装上凸下平，利用流体流速大的位置压强小的知识，使翼装上方空气流速快压强小，从而获得向上的升力。2 由于大气压是随着高度的增加而减小的，所以，随着其高度的降低，大气压强将变大。3 当运动员在空中匀速盘旋时，运动方向不断发生变化，所以受到的力为非平衡力。4(2021福建中考真题)我国南极泰山站采用轻质材料装配而成，为了避免被强横风吹动移位，支架上悬空部分结构特点如图，其上方空气的流速_下方的流速，上方的压强_下方的压强，使房屋更加牢固。【答案】小于；大于。【解析】12风刮过南极泰山站，站顶上方的空气流动速度小，压强大；站顶受到向上的压强小于向下的压强，受到向下的压力大于向上的压力，使整体更加稳固，使房屋更加牢固。
