流體壓強與流速的關系八級物理下冊教學綜合備課資源2

第4節(jié)流體壓強與流速的關系

知識點1流體壓強與流速的關系

1.流體：具有流動性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。

實臉操作實臉現(xiàn)象及分析歸納總結

弁

現(xiàn)象：兩張紙向中間靠攏

說明：兩紙外側受到氣體的壓

強大，內側受到氣體的壓強小

讓兩張紙自由垂下，在兩張

紙中間向下吹氣

加

現(xiàn)象：兩個乒乓球向中間滾動在氣體和液體中，流速越大的

位置，壓強越小；流速越小的

說明：兩球外側受到氣體的壓位置，壓強越大

在兩根筷子中間放上兩個手

強大，內側受到氣體的壓強小

乓球，用吸管向兩個乒乓球

中間吹氣

現(xiàn)象：紙帶向上飄起

說明：紙帶上方哽到氣體的壓

把一條紙帶放在嘴邊，用力強小，下方受到氣體的壓強大

從紙帶上方向前吹氣

(D列車站臺的安全線。列車通過時速度很快，人若站在安全線以外，則人與列車間的氣體流

速大，壓強小，人背后的氣體流速小，壓強大，產生的壓強差可能將人"推"向列車，造成事故(如

圖所示)。

香魂球

(2)刮風時窗簾向外飄。窗外空氣流速大、壓強小，室內空氣流速小、壓強大，因此把窗簾"

壓”向窗外。

(3)另外，像噴灑消毒液的噴霧器、踢足球時的"香蕉球"、打乒乓球時發(fā)出的"旋轉球"、汽車

開過后，路兩邊的落葉向路中間飄等現(xiàn)象，都是因為流體流速大的地方壓強小。

（1）分析物體運動情況或物體形狀，判斷流速大的地方在哪里（一般運動的物體附近流體的流

速較大，另外，對于運動的物體，凸出部分周圍的流體流速大）。

（2）根據壓強大小確定壓強差的方向。（3）根據壓強差作用分析產生的現(xiàn)象。

知識點2飛機的升力

如圖所示，飛機機翼做成上凸下平的形狀。在相同時間內，機翼上方空氣空

氣

通過的路程較長，速度較大，因此機翼上方的氣壓小于下方的氣壓，由此產生流

動

的向上的壓力并就是飛機獲得的升力C力

向

2.升力的應用：飛機機翼、賽車尾翼板（導流板）、水翼船。

u且坦直基

應用1認識流體壓強

例1:如圖所示，一輛轎車在平直公路上高速行駛，下列說法正確的是（）

A.轎車上表面空氣流速小B.轎車下表面空氣流速小

0.地面對轎車的支持力大于重力D.轎車對地面的壓力等于重力

【答案】B

【詳解】AB.汽車表而上凸下平，行駛時氣流通過上表面的路程大于下表面的路程，所用時間相同，

根據公式u=±可知，行駛時上表面的氣流速度大于下表面的氣流速度，故A錯誤，B正確；

t

CD.汽車行駛時上表面的氣流速度大于下表面的氣流速度，由伯努利原理可知，行駛時上表面的氣

壓小于下表面的氣壓，使汽車受到一個向上的升力，則汽車對地面的壓力小于汽車的重力，因為相

互作用力大小相等，所以地面對轎車的支持力小于重力，故CD錯誤。

故選B。

應用2流體壓強與流速關系的應用

例2：如圖所示，是草原犬鼠同穴縱剖面示意圖。洞穴有兩個出口，為了改善洞穴內的通風環(huán)境，

犬鼠在一個洞口堆起土堆。

（1）由于洞口B堆起土堆空三流速快，空7將從洞口流入（填"A”或"B"）:

(2)請寫出上述現(xiàn)象的理由o

【答案】A見解析

s

V=-

【詳解】(1)[1](2)[2]洞口A風走過的路程比洞口B風走過的路程小，相同時間內，由f

得，洞口A的風速比洞口B的風速慢，則洞口A上方的氣體壓強大于洞口B的氣體壓強，在壓強差

的作用下，空氣從洞口A進入洞穴，從洞口B流出。

應用3飛機的升力

例3：在氣體中，流速越大的&置，壓強越,如圖所示，電風扇沒有吹風時，托盤測力

計示數(shù)等于機翼模型的重力大小，當也風扇轉動對著機翼模型吹風后，托盤測力計的示數(shù)將

【詳解】[1]根據流速與壓強的關系可知，流速大，壓強小；流速小，壓強大，在氣體中，流速越大

的位置，壓強越小。

[2]用電風扇對著機翼模型吹風，機翼上方流速大，壓強小，根據受力分析可知，托盤測力計的讀數(shù)

等于機翼的重力減去機翼受到的升力，而機翼的重力是不變的，所以托盤測力計讀數(shù)會減小。

0易錯分寄

易錯點運用流體壓強進行受力分析

例：中國科學技術館探索與發(fā)現(xiàn)4廳有個展品叫做“香蕉球”，描述的是足球比賽中罰任意球的場景。

守方在離球門一定距離處用人墻擋住球門，而攻方隔著人墻將足球以旋轉的方式發(fā)出，利用足球的

自旋使足球兩側空氣流速不同形成壓強差，使足球走出一條香蕉狀的路徑，繞過人墻而射門。圖給

出了甲、乙、丙、丁四種足球自旋方向與飛行路徑的示意圖，下列說法正確的是()

A.四個圖都是正確的B.甲、丙兩屋是正確的

C.甲、乙兩圖是正確的D.甲、丁兩國是正確的

【答案】D

【詳解】當足球在空中高速旋轉的時候，足球將帶動兩側的空氣隨之轉動。足球向前飛行，前面的

空氣被足球分開為兩側從足球兩側滑過。由甲圖可知，足球沿順時針方向旋轉，足球右側空氣流速

大，壓強小，左側空氣流速小，壓強大，足球在壓強差的作用下逐漸向右惻偏移，故甲圖正確，丙

圖錯誤；當足球沿逆時針方向旋轉時，足球左側空氣流速大，壓強小，右側空氣流速小，壓強大，

足球在壓強差的作用下應該逐漸向左側偏移，故乙圖錯誤，丁圖正確；綜上可得，甲、丁兩圖是正

確的，故ABC錯誤，D正確。

故選D。

里出點理嵬

Q

突破1飛機升力的應用

例1：在北京某科技館內，有一個風洞尖臉室。一架模型E機固定在托盤測力計上（如圖所示）。無

風時，托盤測力計示數(shù)為12N；當迎面吹著飛機的風速達到20m/s時，托盤測力計的示數(shù)為7N。

可以判定飛機受到了一個新的力，根據你的分析，飛機受到的該力的大小為N,方向為

【答案】5豎直向上

【詳解】口］［2］無風時，托盤測力計示數(shù)為12N,說明飛機受到的重力為12N,對飛機吹風時托盤

測力計的示數(shù)變?yōu)?牛，示數(shù)成小，說明飛機受到了一個向上的升力，升力的大小

F=G-F=12N-7N=5N

這是由于氣流會流經飛機機翼模型，機翼模型上凸下平，空氣通過上方的路程長，流速大、壓強?。?/p>

空氣通過下方的路程短，流速小、壓強大，從而使模型飛機獲得豎直向上的升力，所以托盤測力計

的示數(shù)變小。

【針對訓練1】如圖甲所示，步行在雨中，我們會打一把傘.一陣大風吹來，雨傘會被向上吸起來，

產生這一現(xiàn)象的原因是傘上方空氣流速壓強（前兩空均選填“大”或“小”）；

如圖乙所示為某同學自制的水氣壓計，該同學拿著氣壓計從1樓走到10樓的過程中，細管中的水柱

將（選填“升高”“降低”或“不變”）。

升高

【詳解】[1][2]傘的形狀是上方凸起的，當氣流經過時，上方的流速大，壓強小，下方的流速慢,

壓強大，就會產生一個向上的壓強差，使傘容易被風吸起來。

[3]大氣壓隨高度的增加而減小，所以從1樓走到10樓大氣壓會降低，又因瓶內空氣的壓強不變,

所以在瓶內氣壓的作用下，會有一部分水被壓入玻埔管，使管內水柱升高。

突破2流體壓強與流速關系的應用

例2:下列實驗中，不能說明“流速大小對流體的壓強有影響”的是（）

討吹氣時管中水面上升

0.A

【答案】D

【詳解】A.吹氣時上方空氣流動快，壓強小，紙條向上飄，表明流速大小對流體的壓強有影響，故

A不符合題意；

B.吹氣時下方空氣流動快，A強小，紙片向下凹陷，表明流速大小對流體的壓強有影響，故B不符

合題意；

C.吹氣時A管上方向空氣流動快，壓強小，大氣壓強將水壓放A管中，A中水面上升，表明流速大

小對流體的壓強有影響，故C不符合題意；

D.吸氣時漏斗上部管內氣體壓強變小，大氣壓強向上將乒乓球向上壓，使其緊貼漏斗，與大氣壓強

有關，不能說明流速大小對流體的壓強有影響，故D符合題意。

故選Do

【針對訓練2】為了解決“H”形地下通道中間過道的通風問題，同學們設計了如圖四種方案，圖中

黑色部分為墻面凸出部分為安裝在過道頂?shù)?4小時工作電風扇，其中既有效又節(jié)能的是（）

鳳

風

風M

uUIGU

通

通

通.

苴

注

道

道

道S

B

A.

風

風

風

風U^U

UU—

1

通

通

通

通

過道

過

道

道

道

道

道

C

*

【答案】C

【詳解】要想讓風經過過道，過道左右兩端的氣壓應該不同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣

流動速度不同：

A.過道左右兩端的通風道相同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不能解決地下

通道中間過道的通風問題，故A不符合題意；

B.過道左右兩端的通風道相同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，過道中空氣不

流動，不能解決地下通道中間過道的通風問題，故B不符合題意：

C.過道右端的通風道有凸起，所以相同葉間風經過過道右端的通風道時的路程長，則風速較快，所

以過道右端的氣壓小于左端的氣壓，所以空氣會從過道的左端流向右端，過道中有風通過；此方案

不需要消耗其他能量，既有效又節(jié)能，故C符合題意：

D.過道中有電動機，電動機工作時過道中空氣流動速度加快，氣壓減小，空氣會從過道口流進來而

通風，但需要消耗電能，故此方案雖有效但不節(jié)能，故D不符合題意。

故選Co

e或困絨3

1.如圖所示，在蓄水槽中裝入一定量的水，蓄水槽與一粗細不均勻的管道相連，在管道的不同部位,

分別裝有底部連通的豎直管A、B、C,下列說法正確的是（）

A.當閥門關閉，水是靜止狀態(tài)，A、B、C三根管中的水柱高度不同

B.當閥門打開水流動時，A管中水柱的高度最高

C.當閥門打開水流動時，B管中水柱的高度最高

D.當閥門打開水流動時，C管中水柱的高度最高

【答案】B

【詳解】A.當閥門關閉，水處于靜止狀態(tài)時，根據連通器的原理，可知三根管中的水柱高度相同,

故A錯誤；

BCD.當閥門打開水流動時，底部面積越大，水流速越慢，產生的壓強越大，水的高度越大，所以,

B的壓強最小，水的高度最低，A的壓強最大，水的高度最大，故B正確，CD錯誤。

故選Bo

2.當你撐著把雨傘行走在雨中時，一陣大風吹來，如圖所示，下垂的傘而被吹得向上翻。下列有關

這一現(xiàn)象的解釋，正確的是（）

A.傘面上方的空氣流速大，壓強大

B.傘面上方的空氣流速大，壓強小

0.傘面上方的空氣流速小，壓強大

D.傘面上方的空氣流速小，壓強小

【答案】B

【詳解】空氣在相同的時間內同時通過傘的上表面和下表面，由于上表面彎曲，下表面平直，所以

空氣通過上表面的流速大，通過下表面的流速較小。傘上方的空氣流速大，壓強??；傘下方的空氣

流速小，壓強大。

故選Bo

3.下列現(xiàn)象中利用了大氣壓強的是（)

A.飛機的升空B.攔河壩做的下寬上窄

0.下水道的U形管D.用吸管喝飲料

【答案】D

【詳解】A.飛機的升空，是利用了流體壓強與流速的關系，與大氣壓無關，故A不符合題意；

B.攔河壩做的下寬上窄，是利用了液體壓強隨深度的增大而懵大，與大氣壓無關，故B不符合題意；

C.下水道的U形管，利用了連通器的原理，與大氣壓無關，故C不符合題意；

D.吸飲料時，用力吸時口腔內氣壓減小，飲料在外界大氣壓作用下經吸管進入口中，所以，是利用

大氣壓的，故D符合題意。

故選D。

4.如圖裝置可以用來研究液體壓強與流速的關系，打開閥門，水流經該裝置時，可觀察到a、b兩

管口均有水噴出，且b管口噴出的水柱更（填“高”或"低”），原因是b管下端管道橫截面

【詳解】[1][2][3]打開止水閥門，水流經該裝置時，由于水的流量一定，a管下端管道橫截面積小，

b管底部管道橫截面積大，根據流體壓強和流速的關系可知，a管下端水流速大，b管下端水流速小，

所以a管下端產生的壓強小，b管下端產生的壓強大，所以，b管口噴出的水柱更高。

5.手握兩張紙，讓紙自由下垂，在兩張紙的中間向下吹氣，如圖所示，實臉中能觀察到的現(xiàn)象是兩

張紙互相（選填“遠離”或“靠近”）。這個實驗說明流體的流速越大的地方流體的壓強

越（選填“大”或“小”）。以下現(xiàn)象中不能用此原理解釋的是O

A.在地鐵站臺上設置安全線

B.在茶壺蓋上制作一個小孔

C.并排行駛的輪船不能靠得工近

D.草原犬鼠的空調洞穴

【答案】靠近

【詳解】[1][2]當向下垂的兩張紙中間吹氣時，中間的空氣流動速度增大，壓強減?。患埻鈧鹊膲?/p>

強不變，紙受到向內的壓強大于向外的壓強，受到向內的壓力大于向外的壓力，紙在壓力差的作用

下向中間靠近，說明氣體流速越大的地方壓強越小。

[3]A.列車運行時，帶動周圍的空氣一起運動，站臺上車與人之間的空氣流速變大，使人與車之間

的壓強變小，容易將人推向列車，發(fā)生危險，能用流體壓強與流速關系解釋，故A不符合題意；

B.若茶壺蓋上沒有留有小孔，壺中水倒掉一部分后，空間增大，氣體壓強減小，當茶壺內外的壓強

差大到一定程度的時候，壺中的水將倒不出來；因而在壺蓋上打一小孔，與空氣相通，是利用大氣

壓，故B符合題意；

C.平行航行的兩船間水的流速大、壓強小；而另一側水的流速小、壓強大，故在內外壓強差的作用

下，兩船會發(fā)生碰撞，可能造成危險，所以并排行駛的兩船不能靠的太近，能用流體壓強與流速的

關系解釋，故c不符合題意：

D.草原大鼠的洞穴有兩個出口，一個是平的，而另一個則是隆起的圓形土堆，有風經過時，相同時

間內，經過平的時速度小，壓強大；經過凸的時，流速大，壓強小，洞中出現(xiàn)用強差，使空氣順利

進入洞穴，能用流體壓強與流速的關系解釋，故D不符合題意。

故選Bo

6.如圖所示的裝置可以用來研究液體壓強與流速的關系。

AB

K

（1）如圖所示，當閥門/T關閉時，A、B兩豎直細玻璃管中的液面（選填“相平”或“不

相平”）；

（2）打開閥門K,待水流穩(wěn)定后，B管下端的水流速度（選填“大于”“小于”或“等

于“）A管下端的水流速度，所以B管下端水壓較（選填“大”或“小”），B管中液面較

（選填“高”或"低”）。

【答案】相平小于大高

【詳解】（1）[1]當閥門K關閉時，A、B兩豎直細玻璃組成了一個連通器，根據連通器原理，玻璃

管的液面相平。

（2）[2][3][4]打開閥門K時,B管的底部比A管底部橫極面積大，水流速??；根據流體壓強與流

速的關系，B管底部水的壓強大，所以B管內的液面較高。

7.生活處處有物理。細心發(fā)現(xiàn)就會有收獲：廚房里，洗菜池的下水管道通常做成彎管，以防止異味

進入室內，這是利用的原理來設計的：磕雞蛋時，用雞蛋磕碗的邊緣，蛋殼就裂了，這

是由于碗邊緣的小，增大了對蛋殼的壓強。如圖所示，是河水中的漩渦。漩渦邊沿水的

流速相對中心處的流速較壓強鼓從而形成壓力差，導致周邊物體易被

“吸入”漩渦。

【答案】連通器耍力面積慢大

【詳解】[1]當水流過下面的彎管后，總在彎管處留下一定的水，水殍止不流動時，兩邊液面相平,

防止污水管內的臭氣順著管道逆行，屬于連通器。

[2]壓強大小與壓力的大小和受力面積的大小有關，磕雞蛋酎，用鳴蛋磕碗的邊緣，由于碗邊緣的受

力面積小，增大了對蛋殼的壓強。

[3][4]漩渦邊沿水的流速相對中心處的流速較慢，壓強較大，而漩渦中心處水的流速較快.壓強較

小，形成一個向漩渦中心的壓力差，從而導致周邊物體易被“吸入”漩渦。

8.如圖甲所示有些跑車為了提高“抓地力”會在車尾安裝了一種“氣流偏導器”，其外形應該選用

圖乙中的（填“A”或"B”），氣流對偏導器產生（填“向上”或“向下”）

的壓強差，因而有壓力差，使車與地面之間的摩擦力（填“變大”“變小”或“不變”）。

氣流偏導器

【詳解】[1][2][3]為了提高“抓地力”，增加轎車對地而的壓力，產生一個向下的壓強差，所以“氣

流偏導器”的上表面應平直，底部呈弧形凸起，這樣當跑車高速行駛時，偏導器上方的空流速小、

壓強大，下方的空氣流速大、壓強小，產生一個向下的壓強差，其外形應選用圖乙中的B；因為向

下的壓力增大，接觸面積不變的情況下，車與地面的摩擦力將變大。

9.閱讀短文，回答問題：

風洞

風洞即風洞實驗室，是以人工的方式產生并且控制氣流，用來模擬飛行器或實體周圍氣體的流動情

況，并可量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀實驗設備。

風洞種類繁多，如圖甲所示為閉口直流式風洞，其主要組成部分為收縮段、試驗段、擴散段和動力

裝置，動力裝置包括直流電機和風扇。風扇轉動后，將空氣吸入風洞中，通過調節(jié)電機轉速以獲得

不同的實險段速度，收縮段前裝有整流柵，整流柵做成方格狀，用來消除氣流中的旋渦，氣流通過

收縮段后，流速增大，這樣可使進入試險段的氣流較為均勻。試險段截面是方形的，模型放在其中

因為風洞的控制性佳，可重復性高，現(xiàn)今風洞廣泛用于空氣動力學工程的測試，譬如結構物的風力

荷載和振動，風力發(fā)也、防風設施的功效等，一些研究也指出風洞實臉之結果與現(xiàn)地風場的觀測的

結果相近。

(1)用圖甲所示的風洞做實驗，實驗模型應放置在段，風機工作時，氣流的方向向

(選填“左”或“右”)；

(2)風洞中的整流柵做成方格狀的目的是消除氣流中的,實臉時模型以

為參照物，是運動的；

(3)將圖乙所示的機翼模型固定在臺式測力計上并放直于風洞中，測量風機工作與不工作時，測力

計的示數(shù)變化，有風時測力計的示數(shù)比無風時的說明機翼模型在風洞中，上下表面受

到氣流的壓力差方向向(選填"上”或“下”)；

(4)若圖乙所示機翼模型在水平風的作用下獲得豎直方向的力的大小為尸，實臉得到尸與風速的二

次方/關系圖像如圖丙所示，當風速是原來的2倍時，力尸是原來:

A.2倍B.4倍

(5)在其它條件不變時，試驗段的橫板面面積越小，試險段的風速越o

【答案】試臉右旋渦氣

流小上B大

【詳解】(1)[1]試驗段的橫板面面積最小，試險段的風速最大，氣流較為均勻，故實驗模型應放置

在試驗段。

[2]風機工作時，根據“風扇轉動后，將空％吸入風洞中”知，風從左端進入風洞中，即風速的方向

向右。

(2)[3]整流柵做成方格狀，可以用來消除氣流中的旋渦。

[4]實臉時，模型和氣流有位置的變化，故以氣流為參照物，模型是運動的。

(3)[5][6]有風時，在相同時間內，空氣經過模型上表面路程長，氣體速度大，壓強小，下表面路

程短，氣體速度小，壓強大，產生向上的升力，測力計示數(shù)小；說明機翼模型在風洞中，上下表面

受到氣流的壓力差方向向上。

(4)[7]由廣與風速的二次方F關系圖像知，力尸與廿成正比，故當風速是原來的2倍時，力尸是

原來4倍，故B符合題意，ACD不符合題意。

故選B。

(5)[8]在其它條件不變時，單位時間內通過的空氣量相同，試險段的橫板面面積越小，試驗段的

風速越大.

10.如圖，把長20cm左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端。

往B管中吹氣，可以看到A管中的水面上升，這是什么原因？

水

【答案】見解析

【詳解】往B管中吹氣，吸管A上方空氣的流速增大，壓強減小，A管中液體受到向上的壓強大于

向下的壓強，所以A管的水上升。

11.物理學中把具有流動性的液體和氣體稱為流體。下面是關于流體壓強的研究過程，請回答下列

問題:

(1)老師準備了如圖甲所示裝置：將三節(jié)粗細不同的塑料管①、②、③(橫截面積：s〉s〉s二連

接在一起，右端開口，左端與抽氣機相通。抽氣機抽氣時，管中氣體流速最大。將三個氣體

壓強傳感器分別放入三個管內，傳感器與計算機相連，計算機可以顯示出管中壓強值。

(2)計算機顯示的數(shù)據結果笈圖乙所示，由此可知道管中氣體壓強最小；并能進一步

得出在氣體中，流速越大的位置，O

(3)如圖丙所示，老師準備了兩張紙，固定上端，向兩張紙中間吹氣，根據上述結論能判斷出兩張

紙的F端將,(選填“靠攏”或“分開”)埋由是：。

【答案】③③壓強越小