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/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科
【学习目标】
1. 了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
2. 能根据所学知识解释生活中流速产生压强变化的现象
3. 能看懂用传感器研究气体压强与流速的关系的方法
【自主学习】
一、流体
物理学中把具有流动性的液体和气体统称为 。
二、流体压强与流速的关系
如图，吹气时，两张纸外部的大气压力没有发生大的变化，两张纸向中间 ，说明中间的气体向外的压力变小了。纸两侧的面积一样，压力小，说明压强也小。
由此可以得出：空气流动时的压强比静止时的压强 。更多的实验结果表明，在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。
三、飞机的升力
飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上、下不对称，机翼上方气流的速度 ，对机翼上表面的压强 ；下方气流的速度 ，对机翼下表面的压强 。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，因而有压力差，这就是产生升力的原因。此外，飞机的飞行姿态等也会影响升力的大小。
四、用传感器研究气体流速余压强的关系
实验结论： 。
【例1】如下图甲中，向吸管B中用力吹气，可以看到吸管A内的水柱上升，则右图中实例中与此原理不相同的是（ ）
A．图乙：吹不掉的乒乓球 B．图丙：吹气两纸靠拢 C．图丁：飞机的升力 D．图戊：火箭升空
【例2】观察图甲中车的外形，若车在水平路面上急速行驶，由于车上下表面空气流动速度不同，车对地面的压力会
（选填“变大”“不变”或“变小”），车容易失控。为了减小上述意外情况的发生，有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”，其外形应选用图乙中的 （选填“A”或“B”）。
【例3】地铁或火车轨道附近都设有安全线，如图甲所示，这是因为流速越大的地方，压强 （选填“越大”或“越小”）；如图乙所示，房屋装修时，工人用装有水的透明塑料软管确定等高点，这是利用了 原理。
【例4】中华文化博大精深，很多诗词、谚语中蕴含着科学道理：“磨刀不误砍柴工”，磨刀使刀刃变薄就是通过
的方式来增大压强。关于竹蜻蜓的最早记载见于晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书中，竹蜻蜓的原理如图所示，当旋转时，流过叶片上方的气流速度较 ，叶片上下表面产生压强差，形成对叶片向 的压力差，使竹蜻蜓飞行。
【例5】下面是有关流体压强和流速关系在生活中的实例，关于他们的说法错误的是（　　）
A．图甲，取两张白纸，使其平行自然下垂，向两纸中间用力吹气，可观察到两纸相互靠近
B．图乙，飞机前进时，机翼把气流分为上、下两部分，机翼上方气流速度大，压强小，机翼下方气流速度小，压强大
C．图丙，小汽车的外形类似于飞机机翼，当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，小汽车对地面的压力大于车的重力
D．图丁，往B管中用力吹气，可以看到A管中的水面上升
【例6】如图所示，在“探究影响液体压强的因素”的实验中：（已知U形管内装水）
（1）连接完毕的U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器。实验前，用手轻按橡皮膜，发现U形管内液面几乎不动，说明装置 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）使用前，发现U形管内液面有高度差（左低右高），则接下来应该
A．从U形管右端倒出部分水 B．取下软管，重新安装 C．在U形管左端加入一些水
（3）a中U形管内外气压差为600Pa，此时a中U形管液面高度差为 cm；改变探头的朝向，U形管内液面高度差将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）比较a、b两图可知，同一深度， ，液体压强越大；比较 两图可说明三峡大坝为何修建成上窄下宽的形状；
（5）另有一小组同学将U形管与一玻璃管侧壁相连，如图d所示。现用一电吹风对准玻璃管口不断吹气，则
（选填“a”或“b”）侧的液面较高。
【例7】物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体。下面是关于流体压强的研究过程，请回答下列问题：
（1）老师准备了如图甲所示装置：将三节粗细不同的塑料管①、②、③（横截面积：S1>S2>S3）连接在一起，右端开口，左端与抽气机相通。抽气机抽气时， 管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内，传感器与计算机相连，计算机可以显示出管中压强值。
（2）计算机显示的数据结果如图乙所示，由此可知道 管中气体压强最小；并能进一步得出在气体中，流速越大的位置， 。
【例8】物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验：如图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置，三节管中分别接有三个相同传感器的探头，传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始平稳抽气，电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p—t图像如图乙所示。已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，则由图像可知：
（1）在抽气过程中，实验室的大气压为 Pa；0~4s时， 塑料管中的气体流速最快，图像①是 塑料管中的气体压强随时间变化的图像（后两空均选填“A”、“B”或“C”）；
（2）此实验说明了流动的气体，流速大处压强 （选填“大”或“小”）；当老师将抽气的吹风机调换挡位后，图像中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速 （选填“增大”或“减小”）；
（3）利用流体压强与流速的关系，解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，技术员设计了以下几种方案；如图丙所示，黑色部分为墙面凸出部分，M是安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是 （填字母序号）。
【课后巩固】
1．一辆赛车在赛道上疾驰，其尾翼风板如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．尾翼上方的空气流速小于下方，赛车被向下“压”
B．尾翼上方的空气流速大于下方，赛车被向下“压”
C．尾翼上方的空气流速大于下方，赛车被向上“抬”
D．尾翼上方的空气流速小于下方，赛车被向上“抬”
2．如图所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，从漏斗口用力向下吹气并将手指移开，乒乓球不会下落。下列现象具有上述现象所揭示的科学道理的是（　　）
A．用吸管把饮料吸进嘴里 B．大风把茅草屋顶掀翻
C．抽水机把水从低处抽往高处 D．壁虎紧贴墙面向上爬行
3．小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球运动状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。下列方案中不合理的是（ ）
A．竖直向上吹气 B．斜向下吹气
C．竖直向下吹气 D．水平向左吹气
4．以下所示事例中，不能作为支持证据验证“流体的压强与流速的关系”的是（ ）
A．中间喷水，纸船相互靠拢 B．水平吹气，水从玻璃管上端喷出
C．飞机机翼做成图示形状 D．用吸管将饮料吸入口中
5．假期小明全家坐高铁去旅游，在站台等待列车时，站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车，是因为列车进站时车体附近（ ）
A．空气流速小，压强小
B．空气流速大，压强大
C．空气流速小，压强大
D．空气流速大，压强小
6．物理现象无处不在，图中的情景对应的物理知识正确的是（　　）
A．图甲：把刻刀磨锋利——压力越大压力作用效果越明显
B．图乙：北极熊爬行过冰面——增大与冰面间的摩擦力
C．图丙：高铁站的安全白线——流体流速越大压强越小
D．图丁：铅笔被水“折断”——属于光的反射现象
7．如图所示，用漏斗向点燃的蜡烛的火焰吹气，烛焰将（　　）
A．向左飘动 B．向右飘动
C．静止在原位置不动 D．无法确定
8．用一个纸筒对准两根蜡烛的火焰中间轻轻吹气，原来竖直向上的烛焰会向中间靠拢。如图所示，说明气体流速越大的位置 越小。
9．物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验：图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置，三节管中分别接有三个相同传感器的探头，传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气，电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p-t图象如图乙所示。则抽气过程中，实验室的大气压为 ；0~4s， 管中的气体压强变化最大；图象③是 管中的气体压强随时间变化的图象。
10．为探究液体压强的规律，某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水，水深为h= 0.2m，此时水对水槽底部的压强是 Pa。然后松开铁夹，水流入a、b两管，稳定后，a管中水面的高度为h1，b管中水面的高度为h2，则h1 h2，若去掉软木塞，有水从管口流出时，则a、b两管水面的高度ha hb（选填“>”、“＜”或“=”，取g = 10N/kg）。
11．如图甲的茶壶，其壶嘴与壶身构成一个 。壶盖上的小孔是利用 使壶里的水更容易倒出来。图乙为某小组设计的“研究流体压强与流速的关系”的装置，瓶内装有足量的水，开关打开后，B内的液面比C内的液面 ．
12．广东夏季烈日炎炎，有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的遮阳伞能够让车主免受阳光的荼毒，但是存在很大的安全隐患，这是因为，当摩托车快速行驶时，伞上方的空气流速 （选填“大于”或“小于”）下方的空气流速，导致上方的大气压强 （选填“大于”或“小于”）下方的大气压强，驾驶员会感觉车被向 （选填“上”或“下”）提起。
13．如图所示为一架编号为079的米格15战斗机，它在当年抗美援朝战场上立下了赫赫战功。此战机加速起飞过程中，机翼上表面空气流速大，向下的压强 ，从而产生了升力，该过程中飞机处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
14．如图甲所示的是一种家庭喂养宠物的自动喂水器，当碗中的水位下降到一定程度时，瓶中的水就会自动流下来，当碗中水位上升到一定程度后，瓶中的水就不再流下，这个装置是利用了 的作用；如图乙所示，当向B管中吹气时，A管中的水位会上升，这是因为在流体中，流速越快的地方压强越 （选填“大”或“小”）。
15．如图甲所示，一只小船上的人用力推开另一只小船，结果发现两只小船同时向相反方向运动，该现象说明：力可以改变物体的 ；力的作用是相互的。如图乙所示，把长左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气，可以看到A管中的水面 （选填“上升”、“下降”或“不变”）。如图丙所示，实际上是龙卷风的杰作，当龙卷风经过湖面时，其气旋中心空气流速很大，压强很 ，将湖中的水和鱼一起“吸”向空中，水和鱼随龙卷风运动到别处落下，形成奇观。
16．利用吸管可以做很多物理小实验。
（1）用吸管“取”水，如图甲所示，要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些，移到另一只空杯中，现有以下四个动作：
a．用手指封住上端管口
b．将吸管移出水面到空杯上方
c．将吸管插入水中
d．松开封住管口的手指
以上四个动作合理的顺序是 （填字母）。这个实验成功的说明了大气压的存在。
（2）如图乙所示，往吸管B中吹气，可以看到吸管A中的水面上升，以下现象中涉及的物理原理与之不同的有 （填序号）。
①平行于岸边航行的船不能靠岸太近；
②在火车站的站台上，人要与行驶的列车保持适当距离；
③通过拍打窗帘去除它上面的浮尘。
17．学习流体压强与流速的关系后小明想知道飞机的升力与什么因素有关，他进行如下实验，用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直光滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，记录的数据如下表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数（N）
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
(1)用电风扇正对着机翼模型吹风，弹簧测力计的示数会变小，其原因是流体中流速越大的位置，压强 ；
(2)根据表格中的数据，当其它条件相同时，机翼越厚，机翼受到的升力 ；
(3)第2组实验中，当风速为3m/s时机翼模型受到的升力为 N。
18．如题1图所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
(1)如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度 a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中 （选填“a”或“b”）管水面升高。
(2)图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面 ，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压 细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出。
19．如图甲所示，放学途中，小红撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来，伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关，于是设计了如图乙所示的实验进行验证。
小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面，将其固定在一个托盘测力计上；
在模型的正前方用电风扇迎面吹风，模拟气流。打开电风扇，调整气流速度，读出测力计的示数，记入下表：
风速 无风 低速 高速
托盘测力计示数/N 18 16 10
(1)分析表中数据可知：模型受到的重力大小是 N，空气低速流过时，模型所受升力为 N；空气流速越快，模型受到的升力越 （选填“大”或“小”）：
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞如图丙。骑行时，人始终处于伞的影子当中，十分凉爽。该电动车快速行驶时，伞面会受到较大的升力，导致车辆对地的压力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）总的重力，进而
（选填“增大”或“减小”）了车轮与地面间的摩擦力，带来极大的安全隐患；
【项目实施】
(3)为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题，技术员设计了以下几种方案。
弧形部分为墙面凸出部分，其中最有效的是方案 。
1．如图所示，在水平桌面上放置一个重为G的硬币并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。
（1）根据流速与压强的关系式ρv2+p=C可知，硬币下方空气压强p下= ；
（2）刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差ΔF= ；
（3）请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式 （用ρ、S、G表示）。
2．
(1)如图甲把重力G=4N的测力计向上压在水平板上，测力计显示对板的压力F=16N，与板的接触面积8×10-3m2，测力计对板的压强p1= Pa；如图乙把同一测力计向下压在水平板上，测力计显示对板的压力F=12N，此时测力计对板的压强是p2，则p1 p2（选填“大于”或“等于”或“小于”）；
(2)如图丙所示，阀门k关闭，用抽气机在足够长的玻璃管内液面上方持续抽真空，若此时外界为标准大气压p0=1×105Pa，该液体密度为ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg那管内液高h1理想情况下最大能达到的高度为 m，C点距离容器液面深度h2，C点受到液体向下的液体压强pC= （要用题目出现的物理量符号表达）；
(3)关闭抽气机，打开阀门k，把液体从左侧抽出，此时A点的液体流速大于B点，数字液体压强计A的读数为pA，数字液体压强计B的读数为pB，pA pB（选填“大于”或“等于”或“小于”）。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。试卷第1页，共3页
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【参考答案】
自主学习
一、流体：流体
二、流体压强与流速的关系：靠拢 小 越小
三、飞机的升力：较大 较小 较小 较大
四、用传感器研究气体流速余压强的关系：流速大的地方压强小
【例1】D 【例2】变小 B 【例3】越小 连通器 【例4】减小受力面积 快 上 【例5】C
【例6】（1）不是 漏气；（2）B；（3）6 不变；（4）液体密度越大 b、c；（5）a
【例7】（1）③；（2）③ 压强越小
【例8】（1）1.013×105 A C ；（2）小 增大；（3）B
课后巩固
基础练习
1. A 2. B 3. A 4. D 5. D 6. C 7. A 8. 压强 9. 101.3kPa A A 10. 2000 = >
11. 连通器 大气压 低 12. 大于 小于 上 13. 小 非平衡 14. 大气压强 小 15. 运动状态 上升 小
16.（1）cabd；（2）③ 17. （1）越小；（2）越大；（2）3.7 18.（1）小于 a；（2）相等 小于
19. （1）18 2 大；（2） 小于 减小；（3）二
能力提升
1. （1）C ；（2）G ；（3）
2. （1）2000 大于；（2）10 ρ水gh2；（3）小于
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