第3节《大气压强(3)》重点归纳与精析提升

第3节《大气压强(3)》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
流体压强与流速的关系：气体和液体的压强会随着　　　　　　的增大而　　　　　，随着流速的减小而　　　　。
【知识广场】
“香蕉球”的奥秘
一场扣人心弦的足球比赛正在进行，裁判判罚了任意球，进攻方主罚队员的前面筑起了一道“人墙”，挡住了进球路线。这时候，射手起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，只能眼睁睁地看着球一冲入网！全场一片欢腾！这就是神奇的“香蕉球”。
为什么足球会在空中沿弧线飞行呢？原来，踢“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，同时用脚摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转。这时，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。科学知识告诉我们：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，所以压力也不同。于是，足球在空气压力差的作用下，被迫向空气流速大的一侧转变方向了。
【精选例析】
【例1】　如图所示，在两个乒乓球中间用玻璃管吹气，观察到的现象是________________，这一现象说明________________。
　根据流体压强与流速的关系：流速大处压强小，可知当在两个乒乓球中间吹气时，中间空气流速大，压强小于两边的压强，两乒乓球在两边大气压的作用下就会向中间靠拢。
【例2】想象一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则不会出现的情况是(　　)
A. 飞机翅膀的截面形状应该反过来
B. 地铁、火车站的站台安全线不必设置
C. 两艘并列同向行驶的船只不会相撞
D. 台风刮过，屋顶塌陷
【解析】　如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，与流体压强与流速关系的规律相反，则：①要想产生向上的升力，飞机翅膀的截面形状应该反过来；②两艘并列同向行驶的船只不会相撞而是会分离；③列车经过时产生的气压差会将人推离列车，对人来说也不安全，站台安全线还是有必要设置的；④台风刮过屋顶，屋顶下方压强小于上方，屋顶可能被压塌。
【例3】货车驾驶员在卸货后，把空的纸箱放在车斗里。在汽车行驶时，发现有纸箱从车斗里“飞”了出来。为什么会出现这种现象呢？小明同学经过思考后，进行了模拟实验：将纸屑放在一个铁盒里，用吹风机向铁盒上方水平吹风，发现有纸屑从铁盒中“飞”出来，如图所示。
(1)小明向铁盒上方吹风是模拟________。
(2)请用所学的知识解释纸箱从车斗里“飞”出来的
原因。
　(1)汽车在行驶过程中，空气会发生流动。小明向铁盒上方吹风就是模拟这一过程。
(2)根据流体压强与流速关系来解释该现象。
【重点归纳】
某物体运动，而其周围的气体(或液体)不动，与该物体不动，其周围的气体(或液体)运动是等效的。
【巩固提升】
1．下列四个实例中，主要利用“流体流速越大，压强越小”原理工作的是(　　)
A. 飞行的飞艇　 B. 发射的火箭
C. 升空的热气球　 D. 飞行的飞机
2．汽车长途行驶后，车身外容易布满灰尘，其主要原因是(　　)
A. 汽车行驶途中往往会遇上扬尘天气
B. 汽车行驶时车轮溅起的尘土粘到车上
C. 汽车行驶时走的都是泥土路
D. 汽车行驶时，车身附近压强小，地面附近灰尘被周围空气压向车身
3．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。龙卷风能吸起物体是因为(　　)
A. 龙卷风使物体受到的重力变小
B. 龙卷风增大了空气对物体的浮力
C. 龙卷风内部的压强远小于外部的压强
D. 迷信说法中的龙把物体抓到空中
4．下列物体能升空，可用气体压强跟流速关系解释的是( )
A．热气球 　　B．人造卫星
C．风筝 　　　D．氢气飞艇
5．在无风的天气，汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶的飘动方向是( )
A. 向A方向飘动 　　　　　B. 向B方向飘动
C. 向C方向飘动 　　　　　D. 条件不足，无法判断
6．浙江沿海地区经常会有台风(如上右图所示)，市政府要求居民将简易房的屋顶加固，对于这一要求下列解释正确的是( )
A．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向下压垮
B．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向下压垮
C．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向上掀起
D．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向上掀起
7．英国《每日邮报》曾刊登了一组照片，如图所示。灰鹅在飞行途中突遇强风，这只灰鹅以飞行方向为轴线，横向转体180°，但头部依然保持着正常飞行时的姿态。灰鹅转体的作用是迅速降低飞行高度，躲避危险，其原理是( )
A．大气压强与高度的关系
B．气体压强与体积的关系
C．气体压强与流速的关系
D．气体压强与温度的关系
8．随着人民生活水平的提高，轿车已逐渐进入百姓家庭。如图所示是小华家购买的一辆小轿车，他发现轿车的外形类似于飞机的机翼，则轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速　　　　　　车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强　　　　　　车子下方气体的压强，从而使得轿车对地面的压力　　　　　　车的重力。(填“大于”“等于”或“小于”)
9．小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球(如图所示)。然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气，并将手指移开，看到的现象是　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　气也能达到类似的实验效果，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
10．判断水翼的形状应该是图中甲、乙的哪一个？并根据流体压强与流速的关系解释，当船在高速航行时，船体被抬高的原因。
11．离渠边不同距离处水流速度相等吗，小科想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度相等，于是进行了如下实验：选一段流速稳定、宽为2米的水平水渠为实验场地，如图甲所示，在A1A2连线上，同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中，并开始计时，t＝5秒时测得实验数据如下表：
离渠中心线距离r/米
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
乒乓球移动距离s/米
1.00
0.96
0.84
0.64
0.38
几乎为0
水流速度v/(米/秒)
0.200
0.192
0.168
0.128
0.076
几乎为0
(1)分析数据可以得出：离渠中心线距离r越大，水流速度v　　　　　。
(2)为了得出v与r的定量关系，小科根据上表数据绘制v-r2图线如图乙所示，据此图可得到v与r的关系式是v＝　　　　　　　　　　　。
(3)图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下，则实验时图丙中同一深度的B、C两点处的压强大小关系为pB　　　　　pC。
第3节《大气压强(3)》重点归纳与精析提升　参考答案
【知识梳理】
流体压强与流速的关系：气体和液体的压强会随着流速的增大而减小，随着流速的减小而增大。
【精选例析】
【例1】　两个乒乓球向中间靠拢　气体流速大，压强小
【例2】答案Ｂ
【例3】(1)汽车在行驶过程中的空气流动　(2)纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压，纸箱从车斗里升起，然后在风的作用下吹离车斗
【巩固提升】
1． (Ｄ)
2． (Ｄ)
3． (Ｃ)
4． (C)
5． (A)
6． (Ｃ)
7． (C)
8．大于，小于，小于车
9．乒乓球停留在原位置不下落，原因是吸气减小了乒乓球上方的气体压强，球上、下表面存在压强差，乒乓球受到一个向上的压力差大于等于重力，因此不下落；原因是吹气增大了乒乓球上方的空气流速，减小了球上方的压强，球上、下表面存在压强差，乒乓球受到一个向上的压力差大于等于重力，因此不下落。
10．【答】　甲图。原因：在流体中流速越大的位置，压强越小。当船在水中高速航行时，水翼上表面凸起，它与船体间的水流速度大、压强小，水翼下表面的水流速度小、压强大，因此在水翼的上、下表面存在向上的压力(压强)差，所以船体被抬高了。
11． (1)越小。
(2) v＝0.2米/秒(1－r2/米2)(0≤r≤1米)。
(3) pB＜pC。
【解析】　(1)由表中实验数据可知，离渠中心线距离r越大，水流速度v越小。(2)由图乙所示图像可知，v-r2图像是一次函数图像，设函数关系式为v＝kr2＋b，由待定系数法可得v＝0.2米/秒(1－r2/米2)。(3)由图丙所示可知，B离中心线近，B处水的流速大于C处水的流速，由流体流速大处压强小，可得pB＜pC。