第五节 流体压强
流体压强与流速的关系
1．流体的概念：物理学中，把具有流动性的液体和气体统称为流体．
2．探究流体压强与流速的关系
处于流动状态的液体和气体的压强会怎样变化呢？流动的流体的压强与流体的流速大小有什么关系呢？下面我们通过两个实验进行探究．
实验探究 现象 分析
在两根筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气 两个乒乓球向中间滚动 乒乓球向中间靠拢，说明外侧所受的气体压强大，内侧受到的压强小
在水面上放两只小纸船，用注射器向两船中间的水域冲水 小纸船向中间靠拢，几乎靠在一起 小纸船向中间靠拢，说明外侧所受的液体压强大，内侧受到的压强小
结论：在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大．
①流体压强与流速的关系，不能表述为流速与压强的关系，因为流速决定了流体的压强．
②判断流速大小的方法：较宽阔的地方流速慢，较狭窄的地方流速快；运动的物体带动周围的流体流动，在运动物体周围流速大，其余地方流速小．
升力
1．机翼的特点：飞机能够升高与机翼的形状有关．根据气体的压强和流速的关系，我们为了使飞机得到向上的升力，把机翼做成类似于鸟的翅膀的形状，向上凸起．迎面吹来的风被机翼分成两部分，如图所示．
2．飞机升力产生的原因：由于机翼横截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程长，因而流速大，压强小，下方气流通过的路程短，因而流速小，压强大，因此在机翼上下表面产生压强差(或压力差)，向上的压力大于向下的压力，机翼受到的合力即为飞机的升力．
赛车的扰流板实质就是倒置的“机翼”，目的是在赛车高速行驶过程中，产生向下的压力，增强对地的压力．
流体压强与流速关系的实例
飞机机翼做成“上凸下平”的形状；行驶的船只之间不能靠太近；风雨中的雨伞容易上翻；站台内候车时应站在安全线以外；汽车快速驶过时树叶飘向汽车；台风刮过时掀翻屋顶；足球运动中的香蕉球；乒乓球运动中的弧圈球；大海中的旋涡向中间下凹．
非洲草原犬鼠洞穴：只要地面有风，洞穴内的风始终由没土堆的洞口吹向有土堆的洞口，一旦地面无风，洞穴内也将无风．
流体压强与流速的关系
典例1 [2023·烟台]如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是( D )
典例1图
A．图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起
B．图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会相互“吸”起来
C．图丙，等候列车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向列车
D．图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上
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．
变式 [梧州中考]有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨，它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患，这样的电动车以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉，下列关于这一现象的解释正确的是( A )
变式图
A．伞上方的气流速度大于下方，压强小于下方
B．伞上方的气流速度大于下方，压强大于下方
C．伞上方的气流速度小于下方，压强大于下方
D．伞上方的气流速度小于下方，压强小于下方
飞机的升力
典例2 [2023·青海]如图所示，C919是我国首架自主研发的大型商用客机．飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型，机翼上方的空气流速大，压强小．
典例2图
飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型，机翼上方的空气流速大、压强小，机翼下方的空气流速小、压强大，产生向上的压强差，形成升力．
变式1 [自贡中考]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( B )
变式1图
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
变式2 [2023·潍坊期末]船在水中航行时，船体受到水的阻力较大，影响了航行速度．有一种水翼船，在船体下安装了水翼．船在高速航行时，水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力．水翼的形状应该是选项中的( B )
变式2图
1．[2024·乐山]乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛，要让飞机获得升力，机翼横截面的形状应设计成( B )
2．[2024·菏泽](多选)下列四幅图中关于压强的描述正确的是( ABD )
3．[2024·辽宁]如图甲所示，向一个空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿发现水瓶扁了，这是由于大气压的作用；如图乙所示，剪掉瓶底并拧去瓶盖，打开吹风机，纸条“主动”钻进瓶口，这是由于空气中流速大的位置压强小．
第3题图
4．[2024·宁夏]如图所示，高铁车头采用流线型设计是为了减小空气阻力；高铁站台设置有安全线，乘客候车时，不能越过安全线，这是因为在气体中，流速越大的位置，压强越小．
第4题图
5．[2023·威海]如图所示，阀门1和阀门2均关闭，A、B、C三根竖管内的水面相平，此时装置相当于连通器．若阀门1、阀门2均打开，水在管道内持续流动，则三根竖管内水面最低的是C(填“A”“B”或“C”)．
第5题图第五节 流体压强
流体压强与流速的关系
1．流体的概念：物理学中，把具有 的液体和气体统称为 ．
2．探究流体压强与流速的关系
处于流动状态的液体和气体的压强会怎样变化呢？流动的流体的压强与流体的流速大小有什么关系呢？下面我们通过两个实验进行探究．
实验探究 现象 分析
在两根筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气 两个乒乓球向中间滚动 乒乓球向中间靠拢，说明外侧所受的气体压强大，内侧受到的压强小
在水面上放两只小纸船，用注射器向两船中间的水域冲水 小纸船向中间靠拢，几乎靠在一起 小纸船向中间靠拢，说明外侧所受的液体压强大，内侧受到的压强小
结论：在流体中，流速越大的位置 ，流速越小的位置 ．
①流体压强与流速的关系，不能表述为流速与压强的关系，因为流速决定了流体的压强．
②判断流速大小的方法：较宽阔的地方流速慢，较狭窄的地方流速快；运动的物体带动周围的流体流动，在运动物体周围流速大，其余地方流速小．
升力
1．机翼的特点：飞机能够升高与机翼的形状有关．根据气体的压强和流速的关系，我们为了使飞机得到向上的升力，把机翼做成类似于鸟的翅膀的形状，向上凸起．迎面吹来的风被机翼分成两部分，如图所示．
2．飞机升力产生的原因：由于机翼横截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程长，因而流速 ，压强 ，下方气流通过的路程短，因而流速 ，压强 ，因此在机翼上下表面产生 ，向上的压力大于向下的压力，机翼受到的 即为飞机的升力．
赛车的扰流板实质就是倒置的“机翼”，目的是在赛车高速行驶过程中，产生向下的压力，增强对地的压力．
流体压强与流速关系的实例
飞机机翼做成“上凸下平”的形状；行驶的船只之间不能靠太近；风雨中的雨伞容易上翻；站台内候车时应站在安全线以外；汽车快速驶过时树叶飘向汽车；台风刮过时掀翻屋顶；足球运动中的香蕉球；乒乓球运动中的弧圈球；大海中的旋涡向中间下凹．
非洲草原犬鼠洞穴：只要地面有风，洞穴内的风始终由没土堆的洞口吹向有土堆的洞口，一旦地面无风，洞穴内也将无风．
流体压强与流速的关系
典例1 [2023·烟台]如图所示的实例中，不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
典例1图
A．图甲，刮大风时，伞面会被向上“吸”起
B．图乙，向两张纸之间吹气，两张纸会相互“吸”起来
C．图丙，等候列车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向列车
D．图丁，将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上
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．
变式 [梧州中考]有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨，它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患，这样的电动车以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉，下列关于这一现象的解释正确的是( )
变式图
A．伞上方的气流速度大于下方，压强小于下方
B．伞上方的气流速度大于下方，压强大于下方
C．伞上方的气流速度小于下方，压强大于下方
D．伞上方的气流速度小于下方，压强小于下方
飞机的升力
典例2 [2023·青海]如图所示，C919是我国首架自主研发的大型商用客机．飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型，机翼上方的空气流速 ，压强 ．
典例2图
飞机的机翼横截面呈现上凸下平的流线型，机翼上方的空气流速大、压强小，机翼下方的空气流速小、压强大，产生向上的压强差，形成升力．
变式1 [自贡中考]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( )
变式1图
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
变式2 [2023·潍坊期末]船在水中航行时，船体受到水的阻力较大，影响了航行速度．有一种水翼船，在船体下安装了水翼．船在高速航行时，水面下的水翼会使船体抬高从而减小水对船体的阻力．水翼的形状应该是选项中的( )
变式2图
1．[2024·乐山]乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛，要让飞机获得升力，机翼横截面的形状应设计成( )
2．[2024·菏泽](多选)下列四幅图中关于压强的描述正确的是( )
3．[2024·辽宁]如图甲所示，向一个空矿泉水瓶中倒入温水，晃动几下后将水倒出，迅速拧紧瓶盖，过一会儿发现水瓶扁了，这是由于 的作用；如图乙所示，剪掉瓶底并拧去瓶盖，打开吹风机，纸条“主动”钻进瓶口，这是由于空气中流速大的位置压强 ．
第3题图
4．[2024·宁夏]如图所示，高铁车头采用流线型设计是为了减小 ；高铁站台设置有安全线，乘客候车时，不能越过安全线，这是因为在气体中，流速越大的位置，压强越 ．
第4题图
5．[2023·威海]如图所示，阀门1和阀门2均关闭，A、B、C三根竖管内的水面相平，此时装置相当于 ．若阀门1、阀门2均打开，水在管道内持续流动，则三根竖管内水面最低的是 (填“A”“B”或“C”)．
第5题图
