1、专题16流体压强与流速关系一、知识点解析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。3.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。4.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。5.机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。二、目标要求目标要求重、难点理解流体的压强与流速的关系重点利用流体压强与流速关系解释生活中的现象了解飞机的升力是怎样产生三、重点、难点解析重点一：流体压强与流速关系及应用1.流体：物理学中把没有一定形状、且很容易流动的液体和气体统称为流体，如：空气、水。2.流体压
2、强与流速的关系：气体流速大的位置压强小；流速小的位置压强大。液体也是流体。它与气体一样，流速大的位置压强小；流速小的位置压强大。轮船的行驶不能靠得太近就是这个原因。3.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)打乒乓球时发出的“旋转球”等。4.生活中与流体压强的解答方法：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。(1)首先要弄清
3、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。例如：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
4、阵阵凉风。四、考查方向1.大气压强的概念典例一：（2020黑龙江绥化）下列说法正确的是（）。A力只能改变物体的形状；B托里拆利实验证明了大气压的存在；C力是维持物体运动的原因；D流体中流速越大的位置，压强越小【答案】D。【解析】A、力能改变物体的形状和物体的运动状态，故A错误；B、托里拆利实验测出了大气压的数值，故B错误；C、力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C错误；D、流体中流速越大的位置，压强越小，故D正确。故选：D。五、模拟训练一、基础练习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
5、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】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。故答案为：B。2.龙卷风的实质是高速旋转的气流，它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中（如图所示），龙卷风能“吸”起物体的主要原因是（）。A龙卷风内部的气压远小于外部的大气压；B龙卷风增大了空气对物体的浮力；C龙卷风使物体受到的重力变小了；D龙卷风产生了强大的静电，将物体吸上天空【答案】A。【解
6、析】A、龙卷风内部空气流速大，压强小，所以龙卷风内部气压小于外部的大气压；符合题意。B、物体在空气中受到的浮力跟空气的密度和物体排开空气的体积有关，这两个因素不变，空气对物体的浮力不变；不符合题意。C、物体的重力跟物体的质量有关，质量不变，重力不变；不符合题意。D、发生龙卷风一般在沿海地区，空气比较潮湿，不易发生摩擦静电；不符合题意。故选A。3.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
7、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，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。故选D。4.“和谐号”动车停靠在
8、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，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。5.如图所示为火车站的情景。当列车行驶时，人必须站在安全线之外，这是因为列车行驶时速度较快，导致其附近的空气（ ）。A流速变大，
9、压强变小，容易把人吸向列车；B流速变大，压强变大，容易把人吸向列车；C流速变小，压强变大，容易把人吸向列车；D流速变小，压强变小，容易把人吸向列车【答案】A。【解析】流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小；比较人和列车之间的压强以及人外侧的压强的大小就可以解答此题。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。故只有A说法正确。6.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
10、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。7.如图所示，小强同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开，那么以下分析正确的是（ ）。A乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大
11、，压强变大；B乒乓球不会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小；C乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变大；D乒乓球会下落，因为其上方气体流速增大，压强变小【答案】B。【解析】（1）当从漏斗口向下用力吹气时，增大乒乓球上方空气的流动速度、压强减小，乒乓球下面的压强不变，乒乓球下面的压强大于上面的压强，乒乓球在压强差的作用下不会下落。（2）此时，乒乓球受到竖直向下的重力和竖直向上的升力，只有当升力大于或等于重力，乒乓球才不会下落。故答案为B。8.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
12、”）。【答案】相撞；大；小。【解析】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。9打开自来水龙头，使自来水流过如图所示的玻璃管，在A、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】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。10.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
13、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，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。11.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
14、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。12.在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上（如图所示）。无风时，托盘测力计示数为15N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，飞机受到的该力大小为_N，方向_。【答案】8，竖直向上（向上）。【解析】无风时，托盘测力计示数为15N说明飞机受到的重力为15N。对飞机吹风时托盘测力计的示数变为为7牛，示数减小，说明飞机受到了一个向上的升力，升力的大小为F=G-F=15N-7N=8N。故答案为：
15、8，竖直向上（向上）。二、提升练习1.（2020广东）如图所示，不能用流体压强与流速的关系来解释的是（ ）。A. 图甲所示向两张纸中向吹气，纸张向中间靠拢；B. 图乙所示用吸管吸饮料；C. 图丙所示向B管吹气，A管中的水面上升；D. 图丁所示飞机产生升力的原因【答案】B。【解析】A图甲所示向两张纸中向吹气，两张纸中间的空气流动速度大，压强小，两张纸外侧空气流动速度小，压强大，从而产生向内的压强差，纸张向中间靠拢，故A不符合题意；B用吸管吸饮料时，吸管内的气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，将饮料压入口中，这是利用大所压强的原理，故B符合题意；C图丙所示向B管吹气，A管上方空气流动速
16、度大，从而使管内的气压小，在外界大气压作用下，将液体往上压，故C不符合题意；D在机翼的上表面空气流动速度大小，压强小；机翼的下表面空气流动速度小，压强大，产生一个向上的压强差，从而产生一个向上的压力差，使飞机获得升力，故D不符合题意。故选B。2.（2020湖南常德）日常生活中，处处有物理。下列分析正确的是（）。A. 鸡蛋碰石头，鸡蛋碎了，说明鸡蛋受到的力大于石头受到的力；B. 利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大，沸点越低；C. 飞机飞行时获得升力是利用了流体压强与流速的关系；D. 短跑运动员冲过终点后，不能立刻停下，说明物体的速度越大则惯性越大【答案】C。【解析】A鸡蛋碰石头，鸡蛋对石头
17、的力和石头对鸡蛋的力是一对相互作用力，所以两个力的大小相等，但石头的硬度大，所以没碎。故A错误；B高压锅煮食物时，高压锅内的气压大气于标准大气压，而气压越大，沸点越高，故B错误；C飞机飞行时，机翼上下方形状不同，则上下方的空气流速不同，压强不同，于是形成的一个向上的压力，故C正确；D短跑运动员冲过终点后，不能立刻停下，是因为运动员具有惯性，而惯性的大小只与物体的质量有关，故D错误。故选C。3.（2020四川南充）关于气体压强，下列说法错误的是（）。A. 做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，管中水银柱的长度不变；B. 能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强；C. 一标准大气压可托起约
18、10.3m高的水柱；D. 高空飞行的大型客机，机翼上方空气流速大、压强小【答案】A。【解析】A托里拆利实验中，玻璃管倾斜后，长度会随着变大，管内水银增多，但水银柱的高度不变，故A错误，符合题意；B用吸管将杯中的饮料吸入口中，是吸走了管中的空气，使气压减小，在外界大气压的作用下将饮料压入口中；故B正确，不符合题意；C1标准大气压的值是1.01105Pa，由p=gh可得1标准大气压支持的水柱高为h=10.3m故C正确，不符合题意；D由流体压强和流速的关系可知，飞机飞行过程中，机翼上方空气流速大，向下的压强小，故D正确，不符合题意。故选A。4（2020黑龙江绥化）下列说法正确的是（）。A力只能改变物
19、体的形状；B托里拆利实验证明了大气压的存在；C力是维持物体运动的原因；D流体中流速越大的位置，压强越小【答案】D。【解析】A、力能改变物体的形状和物体的运动状态，故A错误；B、托里拆利实验测出了大气压的数值，故B错误；C、力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，故C错误；D、流体中流速越大的位置，压强越小，故D正确。故选：D。5.（2020天门）以下选项中，没有利用“流体压强与流速的关系”的是（ ）。A. 图甲，赛车尾部安装气流偏导器B. 图乙，气垫船船体脱离水面行驶C. 图丙，飞机的机翼设计成流线型D. 图丁，高铁站站台上划定安全线【答案】B。【解析】A图甲，赛车尾部安装气流偏
20、导器，利用了“流体压强与流速的关系”产生向下的压力差，从而使赛车获得更大的摩擦力，故A不符合题意；B图乙，气垫船船体脱离水面行驶，是通过向下喷气使船体离开水面，没有利用“流体压强与流速的关系”，故B符合题意；C图丙，飞机的机翼设计成流线型，利用了“流体压强与流速的关系”产生向上的压力差，使飞机获得升力，故C不符合题意；D图丁，高铁站站台上划定安全线，是用来防止由于“流体压强与流速的关系”而产生向铁轨里的压力差所带来的危险，故D不符合题意。故选B。6.（2020自贡）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
21、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】轿车的形状为上凸下平，在平直公路上高速行驶时，轿车上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大。故选B。7.（2019武威）生活处处有物理，留心观察皆学问。下列生活中的现象及其解释正确的是（ ）。A.啄木鸟的嘴很尖细，可以减小压强，从而凿开树干，捉到躲藏在深处的虫子；B.打开高速行驶的大巴车车窗时，窗帘往外飘，是因为车外空气流速大，压强小；C.水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而减小；D.珠穆朗玛峰顶的大气压强比兰州市地面的大气压强大【答案】B。【解析】A、啄木鸟的嘴很尖细，是在压力一定的情况下，通过
22、减小受力面积，增大压强，从而凿开树干，捉到躲藏在深处的虫子，故A错误；B、看到车上窗帘往外飘，是因为车外空气流速快压强小，车内空气流速慢压强大，从而产生向外的压力差，故B正确；C、水坝修建为上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大，故C错误；D、珠穆朗玛峰顶的高度大于兰州市地面的高度，海拔越高，气压越低，因此珠穆朗玛峰顶的大气压强比兰州市地面的大气压强小，故D错误。故选B。8.（2019邵阳）截至2017年底，我国高铁占世界高铁总量的66.3%，2019年中国高铁总里程将突破3万千米，高铁站台边缘一定距离的地方都标有安全线，人必须站到安全线以外区域候车，当有列车驶过时，如果人站到安全线以内，即使
23、与车辆保持一定的距离，也是非常危险的，这是因为（ ）。A流体流速大的位置压强大；B流体流速大的位置压强小；C流体流速小的位置压强小；D流体压强大小与流速大小无关【答案】B。【解析】当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢；根据流体压强与流速的关系可知，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。故选B。9.（2020齐齐哈尔）2019年10月1日，在天安门广场举行的建国70周年国庆阅兵式中，如图所示，空中加油机正在给战机加油。以加油机为参照物，战机是 （选填“运动”或“静止”）的。机翼做成上弯下平的形状
24、，可以使飞机飞行时获得升力，这是因为气体流速越大的位置，压强越 （选填“小”或“大”）。【答案】静止；小。【解析】以加油机为参照物，战机和加油机之间的位置没有发生改变，所以称它是静止的。飞机的机翼上方突起，下方平直。这样的结果决定了当飞机启动后，机翼上方空气流速快，空气压强小，空气压力方向向下；机翼下方空气流速慢，空气压强大，空气压力方向向上。两个压力形成一个向上的合力，当合力达到一定程度后，飞机就可以腾空而起。故答案为：静止；小。10.（2020江西）如图所示，是河水中的漩涡，漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较_，压强较_，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。（温馨提示：严禁学生私
25、自下河游泳）【答案】（1）慢；（2）大。【解析】流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小，流速越小，压强越大，漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢，压强较大，从而形成指向漩涡中心的压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。11.（2020江苏泰州）吉利集团最先试验成功能飞的汽车，其两侧的装置类似飞机机翼（如图），展开后，当汽车高速行驶时，机翼上方的空气流速_（选填“大于”、“等于”或“小于”）下方的空气流速，机翼受到向上的压强_（选填内容同上）向下的压强，使汽车能够起飞。【答案】（1）大于；（2）大于。【解析】机翼上方的空气流速比机翼下方的流速快，因此机翼上方气体压强小于机翼下方气体压强，即机翼受
26、到向上的压强大于向下的压强，从而产生了升力，使汽车能够起飞。12.（2020山东聊城）如图所示，两只气球自由地悬挂在空中，下面两种方法都能使两气球靠拢：方法一、向两气球中间吹气；这是因为在气体中，流速大的位置，压强_；方法二、把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间；这是因为玻璃棒摩擦后_，能吸引轻小物体。【答案】（1）小；（2）带了电（荷）。【解析】向两气球中间吹气，气球中间流速较大，压强较小，气球外侧流速较小，压强较大，气球在压强差的作用小向中间靠拢。把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间，玻璃棒摩擦后带了电（荷），因为带电体能吸引轻小物体，所以两气球靠拢。13.（2020四川乐山）如图所示，用弹簧
27、测力计挂上飞机机翼模型，再用电风扇对着机翼模型吹风。因为在流体中，流速越大的位置，压强_（选填“越大”、“越小”或“不变”），所以增大风速，弹簧测力计示数_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】（1）越小；（2）减小。【解析】所有流体（包括气体在内）都是流速大的位置，压强小。当风速增大时，机翼模型受到的向上的升力增大。测力计的读数等于机翼的重力减去机翼受到的升力，而机翼的重力是不变的，所以，测力计读数会减小。14.（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
28、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】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。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。15.（2019湘潭）如图所示，高铁站的站台边沿标有黄色安全线提示乘客在候车时要站在安全范围内。一个重要的原因是，当高速列车通过时车体附近气体流速，压强（均选填“大“或“小“）使乘客受到一个“推”向列车的力。【答案】故答案为：大；小。【解析】当高速列车通过时车体附近气体流速大，造成人和列车之间的空气流速大，压强小，人外侧的压强大，容易把人压向列车，容易出现交通事故，所以等候列车时站在安全性以内。故答案为：大；小。
