苏科版八年级下册气体的压强第2课时学案

10.3 气体的压强（第2课时）（考点解读）

5、流体压强与流速的关系

（1）流体：流动的物体，指的是液体和气体；

（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。

6、飞机升力的产生原因

（1）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；

（2）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；

（3）机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。

7、流体压强与流速的关系探究实验

（1）根据流体压强与流速的关系“流速大，压强小，流速小，压强大”的原理进行实验。

（2）气体、液体都可以流动，流动流体的压强大小跟流体的流速有关系的实验很多，例如：吹不散的气球
（3）实验器材：细木杆（1米长左右）1根气球2个 细线2根
（4）实验步骤：
①把两个气球充满气，用细线把气球口扎紧．
②把细杆的两端放在离地面1 米高的支撑物上，使木杆保持水平．
③用细线把两气球悬挂在木杆上，使两个气球的高度一致，相距约30厘米．（如图所示）

④两个气球静止时，用嘴向两气球中间吹气，两气球会相互远离吗？实验现象：气流从两气球中间流过时，两气球会相互靠近

考点5  流体压强与流速的关系

【典例1-1】（2023•杏花岭区校级一模）同学们梳理了与压强知识相关的实验，如图所示，其中分析正确的是（　　）

A．甲图实验，高铁站台边，人必须站在黄色线以外（即安全线左侧）的区域候车 

B．乙图实验，当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时，U形管两边液面高度差不变

C．丙图实验，装有水的瓶子竖放在海绵上，瓶中水越少，海绵凹陷越明显 

D．丁图实验，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高

【典例1-2】（2023•涡阳县校级一模）在无风的天气，明明同学每次看到爸爸驾车离去时，车后面的树叶总会像如图所示A方向飘动，出现这种现象的原因是 　             　。

【变式1-1】（2023•内江一模）关于液体和气体压强及相关的应用下列说法错误的是（　　）

A．小汽车设计成流线型，是为了在高速行驶时增强对地面的压力 

B．三峡船闸是最大的人造连通器 

C．二滩水电站大坝根据液体压强规律设计成“上窄下宽” 

D．青藏高原气压低，水的沸点低，煮饭要用高压锅

【变式1-2】（2023春•无为市月考）乘坐高铁成了人们出行的重要方式。下列关于高铁的说法正确的是（　　）

A．在平直的轨道上，空载时高铁受到的重力和铁轨对高铁的支持力是一对平衡力 

B．高铁匀速驶过弯道时，运动状态保持不变 

C．刹车时高铁不能立刻停下来，是因为高铁受到惯性的作用 

D．乘客等候高铁时，需要站在安全线外，是因为高铁进站时车体附近空气流速大，压强大

【变式1-3】（2023•秦都区二模）如图甲所示，杯子里装满了水，用纸板盖住水杯，倒置后水没有流出，此现象可以说明 　        　的存在；如图乙所示，手掌平压在气球左侧，另一只手的手指顶住气球右侧，气球保持静止，由气球的形变程度说明压力的作用效果和 　            　有关；如图丙所示，在空玻璃杯子里放乒乓球，沿图示方向用力吹气，乒乓球跳出玻璃杯，此现象可以说明 　             　。

考点6  飞机升力的产生原因

【典例2-1】（2022春•仓山区期中）下列选项适合飞机在飞行时获得升力的机翼横截面是（ ）

A． B． 

C． D．

【典例2-2】（2023春•雨花区校级月考）如图，飞机获得升力的原理是：气体流速越大，气体压强 　   　；当飞机在高空飞行时，大气压减小，为了防止燃料沸腾，飞机使用沸点较 　  　（选填“高”或“低”）的航空煤油作为燃料。

【变式2-1】（2022春•济南期末）如图所示，是我国自主研发的C919大型商用客机，下列关于客机的相关物理知识，说法正确的是（　　）

A．客机宽大的轮子，减小了客机着陆时对地面的压力 

B．客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强要大 

C．机翼成上凸下平的形状，是为了使客机升空获得空气的浮力 

D．客机升空是利用了“流体在流速大的地方压强小”的原理

【变式2-2】（2022春•徐水区校级期中）如图所示，为飞机机翼的大致形状。飞机前进时，气流被机翼分成上、下两部分，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 　   　（较小/较大），对机翼下表面的压强较大。这样，机翼上、下表面就存在着 　    　差，因而有压力差，这就是产生升力的原因。

考点7  流体压强与流速的关系探究实验

【典例3-1】（2022•南通模拟）小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气，发现塑料杯被吹出，如图，有人认为这是因为“上杯口流速大，压强小”使杯子飞出，也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。为进一步验证以上两种解释，下列方案不可行的是（　　）

A．将两塑料杯的底都剪去，再次重复实验，观察杯子情况 

B．将下面的塑料杯的底剪去，再次重复实验，观察杯子情况 

C．在上面的塑料杯底开一个孔，再次重复实验，观察杯子情况 

D．将上面塑料杯的杯口剪去，使其低于下面塑料杯的杯口，再次重复实验，观察杯子情况

【典例3-2】（2021秋•龙岗区期末）物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。为了探究“当流体处于流动状态时，其内部各处的压强规律”，小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，实验现象如图（a）所示，A处流速小，B处流速大；比较两根竖直管中水面的高度，可知A处压强 　   　B处压强（选填“大于”“等于”“小于”）。

（1）根据上述信息，请写出流体压强与流速的关系：　                     　。

（2）小李同学又自制了一个飞机机翼模型，将其固定在托盘测力计上，如图（b）所示，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，观察到测力计的示数变小了，原因是：　                                                           

　                                                              。

（3）下列生活实例中，能利用上述的规律解释的是 　  　

A．飞艇可以停在空中一定高度处    B．将氢气球放手后，它会飘向空中

C．两艘船并列高速行驶时，易发生碰撞

【典例3-3】（2022•大连模拟）“飞机迷”小王学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想：升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。

（1）小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强 　  　，从而获得向上的升力；

（2）他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时，按以下步骤进行：

①调节使风扇风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数，多次实验求平均值；

②改变 　         　，重复步骤①并计算升力平均值；

③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力会 　  　（填序号）；

A．逐渐变大            B．逐渐变小

C．先增大后减小        D．先减小后增大

（3）资料显示：本实验结论与实际相符，若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行，迎角为θ1，后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2在15°和20°之间），则迎角θ1　  　θ2（选填“＞”“＜”或“＝”）。

【变式3-1】（2022春•芝罘区期中）“C919”大型客机是我国拥有完全自主知识产权的干线民用飞机.下列说法正确的是（　　）

A．高空的大气压大于地面附近的大气压，乘客咀嚼口香糖可以帮助平衡鼓膜内外的压强

B．客机起飞时，乘客上身会紧贴在座椅靠背上，是因为乘客惯性变大了 

C．客机座椅设计得很柔软，是为了减小乘客对座椅的压力 

D．机翼被设计成“上凸下平”的形状，利用“流速越大压强越小”的原理获得升力

【变式3-2】（2022•雨花区模拟）某物理课外小组制作了如图所示的实验装置，打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度　  　于b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度　  　于b管液面高度。

【变式3-3】（2022春•南昌期末）如图是探究“流体压强与流速的关系”实验装置。

（1）如图甲U形管ab的上端开口，底部互相连通，物理学上称之为 　     　，在实验前ab两管内液面 　   　（选填“相平”或“不相平”）。

（2）实验时从管口c处往里吹气，则b管上方的气流速度 　  　（选填“大于”“等于”或“小于”）a管上方的气流速度，它们之间的气压差导致a管内液面 　  　（选填“上升”“不变”或“下降”）。

（3）在如图乙装置中，如直接用嘴衔住细管e上端能将水吸上来，这是利用了 　  　。当从细管d左端管口用力吹气时，细管e内液面会 　  　，当用抽气机从细管d左端管口快速抽气时，细管e内液面会 　   　。（后两空均选填“上升”“不变”或“下降”）

一、选择题。

1．（2023•秦都区校级一模）细心的小明通过平时观察发现如下现象，其中表述不正确的是（   ）

A．如图甲，“覆杯实验”证明了大气压的存在 

B．如图乙，盆景自动供水装置利用了连通器原理 

C．如图丙，小明看到拦河大坝“上窄下宽”，是为了能够承受水深处的较大的压强 

D．如图丁，飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速

2．（2023•河口区校级模拟）下列实验不能用压强与流速的关系来解释的是（　　）

A．覆杯实验水不会流出 

B．向两个杯子中间吹气球移到杯口中间 

C．往漏斗吹气乒乓球不下落 

D．往下吹气两张纸合拢

3．（2022春•鲤城区校级期中）用水平风吹如图所示的四个模型中，其中能够产生跟赛车尾翼相同作用—“气动负升力”（即下压力）的是（　　）

A． B． 

C． D．

4．（2022春•香坊区校级期中）下列几种航空器中，主要利用流体压强和流速的关系获得升力的是（　　）

A．飞艇 B．民航客机 

C．热气球 D．火箭

5．（2022春•武侯区校级期中）下列列举情境中，说法错误的是（　　）

A．飞机机翼获得升力，利用了流体压强与流速的关系 

B．水库堤坝设计成“上窄下宽”的形状，利用了液体压强与液体密度的关系 

C．洗手盆设计的U型反水弯能隔绝异味，利用了连通器原理 

D．吸管喝饮料利用了大气压强

6．（2021春•安陆市期中）飞机机翼初看象是一个整体，实际上是由几部分组成的，如图甲。它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、下降等过程中，是通过操纵杆改变襟翼的弯度来改变飞机的升力、阻力的。下图是简化的机翼截面图，假如飞机在空中要做出横滚动作（飞机水平飞行时以机身为轴旋转），其右侧机翼形状如图乙，则其左侧机翼的形状最可能为（　　）

A． B． 

C． D．

二、填空题。

7．（2023春•岳麓区校级月考）生活处处有物理。细心发现就会有收获：厨房里，洗菜池的下水管道通常做成弯管，以防止异味进入室内，这是利用 　     　的原理来设计的。高速列车行驶时，车体附近流速大，压强 　  　，为避免乘客被“吸”向火车，站台设计了安全线。

8．（2023•泗阳县一模）小明同学观察某款N95口罩，如图甲所示，口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵，其目的是为了 　     　（选填“增大”或“减小”）鼻夹对鼻梁的压强；他用刻度尺测某物体的长度，如图乙所示，物体的长度是 　    　cm：接着他又只对U形管B上方的管口水平方向吹气，如图丙所示，则 　  　（选填“A”或“B”）的液面会下降。

9．（2022春•云阳县期中）飞机的升力是机翼上下表面空气流速不同，上表面空气流速大，压强 　  　，下表面空气流速小，压强 　  　（以上两空均填：“大”或者“小”），上下表面受的压力差形成飞机的升力。

三、实验探究题。

10．（2022•南京模拟）（1）在“测量大气压”实验中，如图甲所示玻璃管竖直放置，水银不流动，此时大气压强等于 　   　mm高水银柱所产生的压强。若把玻璃管倾斜（如图乙所示），测出的大气压数值将 　   　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（2）如图丙所示，筷子下挂着一张自然下垂的0.06m2的纸，此时大气压强为1×105Pa。

①纸处于静止状态时，作用在纸表面向右的大气压力F1＝　    　N。作用在纸的右表面的大气压力F2　  　F1（选填“＞”、“＜”或“＝”），方向 　           　；

②实验现象：在纸的右侧竖直向下吹气（如图丁所示），可以看见纸从静止向右飘起。分析原因：纸左侧的所受压力大于纸右侧的压力。由于左侧的状况没有发生变化，所以判断左侧的受力没有发生改变。由此判断纸右侧的受到大气压力 　  　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。根据公式F＝pS可知，纸的受力面积S不变，所以纸右侧的气压 　

　          （选填“变大”、“变小”或“不变”）。最后可以推断：气体流速越大的地方，压强 　     　（选填“越大”、“越小”或“不变”）。

四、计算题。

11．（2022春•驻马店期中）如图，一所房屋，屋顶面积是50m2。求：（g取10N/g，1标准大气压取1×105Pa）

（1）在1标准大气压下，大气对屋顶的压力有多大？这个压力相当于多少吨的物体压在屋顶上？

（2）这么大的压力，为什么没有把屋顶压塌？

（3）在一次发生龙卷风时，屋外大气压降到了0.9×105Pa，此时屋顶内外受到的大气压力差是多少？

12．（2022春•汝南县期中）如图所示为洛阳本地生产的四轮电动车，一辆空车静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为600cm2，已知车对地面的压强是1.2×105Pa，求：（g＝10N/kg）

（1）当车在马路上快速驶过时，原来位于马路边的树叶会向靠近车的方向运动，其中包含的物理原理是：　流体流速越大的地方压强越小　。

（2）空车的质量为多大？

（3）若车所受阻力为车总重的0.1倍，当质量60kg的司机驾驶该车在水平路面上匀速行驶时，车受到的牵引力为多大？

13．（2022春•源汇区期末）我国自主研发的涡桨支线飞机“新舟600”质量为20t，试飞时飞机以500km/h的速度水平匀速飞行了1.2h，着陆后轮子与水平地面接触的总面积约为2m2。（g取10N/kg）请问：

（1）飞机飞行时机翼产生升力的原因是什么

（2）飞机受到的重力是多大？

（3）飞机水平飞行时受到的升力是多大？

（4）飞机着陆停止后对地面的压强是多大？

考点5  流体压强与流速的关系

【典例1-1】（2023•杏花岭区校级一模）同学们梳理了与压强知识相关的实验，如图所示，其中分析正确的是（　　）

A．甲图实验，高铁站台边，人必须站在黄色线以外（即安全线左侧）的区域候车 

B．乙图实验，当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时，U形管两边液面高度差不变

C．丙图实验，装有水的瓶子竖放在海绵上，瓶中水越少，海绵凹陷越明显 

D．丁图实验，向外拉活塞，试管内停止沸腾的水再次沸腾，可知气压减小，水的沸点升高

【答案】A。

【解答】解：A、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。所以人必须站在黄色线以外（即安全线左侧）的区域候车，故A正确；

B、液体压强和深度有关，同种液体中，深度越深，压强越大，所以U形管两边液面高度差越大，故B错误；

C、瓶内水越少，压力越大，在受力面积一定时，压强越小，即海绵凹陷程度越不明显，故C错误；

D、沸点和气压有关，向外拉活塞，试管内气压减小，沸点降低，故D错误。

故选：A。

【典例1-2】（2023•涡阳县校级一模）在无风的天气，明明同学每次看到爸爸驾车离去时，车后面的树叶总会像如图所示A方向飘动，出现这种现象的原因是 　流速大的地方，压强小　。

【答案】流速大的地方，压强小。

【解答】解：当汽车向左行驶时，带动周围的空气流动，A点的流速大、压强小，所以马路两边的树叶会沿着A方向飘动。

故答案为：流速大的地方，压强小。

【变式1-1】（2023•内江一模）关于液体和气体压强及相关的应用下列说法错误的是（　　）

A．小汽车设计成流线型，是为了在高速行驶时增强对地面的压力 

B．三峡船闸是最大的人造连通器 

C．二滩水电站大坝根据液体压强规律设计成“上窄下宽” 

D．青藏高原气压低，水的沸点低，煮饭要用高压锅

【答案】A。

【解答】解：

A、汽车外观设计成流线型的好处是减小空气阻力，不是为了在高速行驶时增大对地面的压力，故A正错误

B、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，船只才能通航，所以，船闸通行轮船是利用了连通器原理，故B正确；

C、液体（坝里的水）压强随深度的增大而增大，则坝的下部受到水的压强较大，为了承受更大的水压，二滩电站大坝要筑成上窄下宽的形状，故C正确；

D、青藏高原海拔高度高，气压低，水的沸点低，煮饭要用高压锅才能煮熟，故D正确。

故选：A。

【变式1-2】（2023春•无为市月考）乘坐高铁成了人们出行的重要方式。下列关于高铁的说法正确的是（　　）

A．在平直的轨道上，空载时高铁受到的重力和铁轨对高铁的支持力是一对平衡力 

B．高铁匀速驶过弯道时，运动状态保持不变 

C．刹车时高铁不能立刻停下来，是因为高铁受到惯性的作用 

D．乘客等候高铁时，需要站在安全线外，是因为高铁进站时车体附近空气流速大，压强大

【答案】A。

【解答】解：A、在平直的轨道上，空载时高铁受到的重力和铁轨对高铁的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用在同一条直线上，所以是一对平衡力，故A正确。

B、高铁匀速驶过弯道时，运动方向不断变化，所以其运动状态改变，故B错误。

C、刹车时高铁不能立刻停下来，是因为高铁具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性的作用，故C错误。

D、乘客等候高铁时，需要站在安全线外，是因为高铁进站时车体附近空气流速大，压强小，故D错误。

故选：A。

【变式1-3】（2023•秦都区二模）如图甲所示，杯子里装满了水，用纸板盖住水杯，倒置后水没有流出，此现象可以说明 　大气压强　的存在；如图乙所示，手掌平压在气球左侧，另一只手的手指顶住气球右侧，气球保持静止，由气球的形变程度说明压力的作用效果和 　受力面积　有关；如图丙所示，在空玻璃杯子里放乒乓球，沿图示方向用力吹气，乒乓球跳出玻璃杯，此现象可以说明 　流速大的位置压强小　。

【答案】大气压强；受力面积；流速大的位置压强小。

【解答】解：（1）水杯倒置水没流出，是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强，水在外界大气压的作用下不会流出，是由于大气压引起的，说明大气压存在；

（2）手掌平压在气球左侧，另一只手的手指顶住气球右侧，气球保持静止，气球处于平衡状态，一定受平衡力的作用。在水平方向上，手掌对气球的压力等于手指对气球的压力。左手指与气球的接触面积小于右手掌与气球的接触面积，气球右侧形变较大，说明压力的作用效果和受力面积有关；

（3）当用力吹气时，增大乒乓球上方的空气的流动速度，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（力）差的作用下会从玻璃杯中“飘”起来。此现象说明流速越大的地方压强越小，也能说明力是改变物体运动状态的原因。

故答案为：大气压强；受力面积；流速大的位置压强小。

考点6  飞机升力的产生原因

【典例2-1】（2022春•仓山区期中）下列选项适合飞机在飞行时获得升力的机翼横截面是（　　）

A． B． 

C． D．

【答案A。

【解答】解：机翼的形状做成“上凸下平”时，空气通过机翼上表面的流速大、压强小，通过下表面的流速小、压强大，所以机翼会受到向上的压强差，从而产生向上的升力，故适合飞机在飞行时获得升力的机翼横截面是A。

故选：A。

【典例2-2】（2023春•雨花区校级月考）如图，飞机获得升力的原理是：气体流速越大，气体压强 　越小　；当飞机在高空飞行时，大气压减小，为了防止燃料沸腾，飞机使用沸点较 　高　（选填“高”或“低”）的航空煤油作为燃料。

【答案】越小；高。

【解答】解：飞机获得升力的原理是：气体流速越大，气体压强越小；当飞机在高空飞行时，大气压减小，为了防止燃料沸腾，飞机使用沸点较高的航空煤油作为燃料。

故答案为：越小；高。

【变式2-1】（2022春•济南期末）如图所示，是我国自主研发的C919大型商用客机，下列关于客机的相关物理知识，说法正确的是（　　）

A．客机宽大的轮子，减小了客机着陆时对地面的压力 

B．客机在高空受到的大气压强比在地面受到的大气压强要大 

C．机翼成上凸下平的形状，是为了使客机升空获得空气的浮力 

D．客机升空是利用了“流体在流速大的地方压强小”的原理

【答案】D。

【解答】解：A、客机宽大的轮子，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小客机对地面的压强，故A错误；

B、大气压随着高度的增加而减小，所以客机在高空所受的大气压强，比地面附近的大气压强小，故B错误；

CD、客机机翼表面制作成“上凸下平”制造形状，利用了流体压强与流速的关系，即空气流速大的地方压强小，使上方空气流速快，压强小，下方空气流速慢，压强大，从而产生升力，故C错误，D正确。

故选：D。

【变式2-2】（2022春•徐水区校级期中）如图所示，为飞机机翼的大致形状。飞机前进时，气流被机翼分成上、下两部分，机翼上方气流的速度 　较大　，对机翼上表面的压强 　较小　，下方气流的速度 　较小　（较小/较大），对机翼下表面的压强较大。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。

【答案】较大；较小；较小；压强。

【解答】解：飞机在飞行时，迎面而来的空气被分成两部分。在相同时间内。机翼上方的气流通过的路程长，因而速度较大，它对机翼的压强较小，机翼下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大，这样在机翼的上下表面就存在着向上的压强差，因而有一个竖直向上的压力差，这就是产生升力的原因。

故答案为：较大；较小；较小；压强。

考点7  流体压强与流速的关系探究实验

【典例3-1】（2022•南通模拟）小明将两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，用吹风机以恒定风速沿上杯口水平吹气，发现塑料杯被吹出，如图，有人认为这是因为“上杯口流速大，压强小”使杯子飞出，也有人认为这是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”。为进一步验证以上两种解释，下列方案不可行的是（　　）

A．将两塑料杯的底都剪去，再次重复实验，观察杯子情况 

B．将下面的塑料杯的底剪去，再次重复实验，观察杯子情况 

C．在上面的塑料杯底开一个孔，再次重复实验，观察杯子情况 

D．将上面塑料杯的杯口剪去，使其低于下面塑料杯的杯口，再次重复实验，观察杯子情况

【答案】A。

【解答】解：A、将两塑料杯的底都剪去，杯子不会飞出去，只是杯中有向上的气流，这样既不能说明上杯口流速大，压强小也不能说明吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来，故A符合题意；

BC、无论是在上面的塑料杯底开一个孔还是将下面的塑料杯的底剪去都能使上面杯子内外的气压相同，不可能是因为“吹气时有气体进入下面的杯子中将上面的杯子顶上来”；故BC不符合题意；

D、上杯口低于下杯口，导致上杯口空气流速与上杯底空气流速都小，近似为0，不存在压强大小问题，如果再飞出，说明有气体进入下杯中将上杯顶起来，故方案可行，故D不符合题意。

故选：A。

【典例3-2】（2021秋•龙岗区期末）物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。为了探究“当流体处于流动状态时，其内部各处的压强规律”，小李同学将粗细不同的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上，当水在玻璃管中流动时，实验现象如图（a）所示，A处流速小，B处流速大；比较两根竖直管中水面的高度，可知A处压强 　大于　B处压强（选填“大于”“等于”“小于”）。

（1）根据上述信息，请写出流体压强与流速的关系：　流体流速大，压强就小　。

（2）小李同学又自制了一个飞机机翼模型，将其固定在托盘测力计上，如图（b）所示，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流，观察到测力计的示数变小了，原因是：　机翼上凸下平，上方流速比下方大，上方压强小于下方，所以机翼获得向上的升力，使测力计示数变小　。

（3）下列生活实例中，能利用上述的规律解释的是 　C　

A．飞艇可以停在空中一定高度处

B．将氢气球放手后，它会飘向空中

C．两艘船并列高速行驶时，易发生碰撞

【答案】C。

【解答】解：图a中，A处流速小，B处流速大；右管上方的液柱低说明压强小，可知A处压强大于B处压强；

（1）在水的流量一定时，管子越细，水的流速就越大；由此得出流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小。

（2）电扇转动后，气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上方凸，空气通过的路程长，流速大，向下的压强小；机翼模型下方平，空气通过的路程短，流速小，向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，使测力计读数变小。

（3）A、飞艇可以停在空中一定高度处，是受到的浮力和重力相平衡，与流体压强无关。故A错误。

B、将氢气球放手后，它会飘向空中，是受到浮力的作用，与流体压强无关，故B错误。

C、两艘船并列高速行驶时，易发生碰撞，是因为两艘船之间的水流速加快，压强减小，船外侧水压大于两艘船之间的水压造成的，故C正确。

故答案为：

大于；

（1）流体流速大，压强就小；

（2）机翼上凸下平，上方流速比下方大，上方压强小于下方，所以机翼获得向上的升力，使测力计示数变小。

（3）C。

【典例3-3】（2022•大连模拟）“飞机迷”小王学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想：升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。

（1）小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强 　小　，从而获得向上的升力；

（2）他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时，按以下步骤进行：

①调节使风扇风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数，多次实验求平均值；

②改变 　迎角大小　，重复步骤①并计算升力平均值；

③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力会 　C　（填序号）；

A．逐渐变大

B．逐渐变小

C．先增大后减小

D．先减小后增大

（3）资料显示：本实验结论与实际相符，若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行，迎角为θ1，后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2在15°和20°之间），则迎角θ1　＜　θ2（选填“＞”“＜”或“＝”）。

【答案】（1）小；（2）②迎角大小；③C；（3）＜。

【解答】解：（1）机翼做成该形状的原因是流体流速越大，压强越小，从而获得向上的升力；

（2）②改变迎角大小，重复步骤①并计算升力平均值；

③由图丁可知：飞机速度一定时，迎角在小于15°时，升力增大，大于15°时，升力减小，所以升力会先增大后减小，故ABD不符合题意，C符合题意；

故选：C；

（3）速度小，产生的升力小，需要角度接近15°来获取更大的升力使得等于飞机重力；速度大，产生的升力大，需要角度大于15°来获取比之前小一点的升力，升力等于飞机重力，知飞行时升力一定，速度越大，仰角越小，所以θ1＜θ2。

故答案为：（1）小；（2）②迎角大小；③C；（3）＜。

【变式3-1】（2022春•芝罘区期中）“C919”大型客机是我国拥有完全自主知识产权的干线民用飞机.下列说法正确的是（　　）

A．高空的大气压大于地面附近的大气压，乘客咀嚼口香糖可以帮助平衡鼓膜内外的压强

B．客机起飞时，乘客上身会紧贴在座椅靠背上，是因为乘客惯性变大了 

C．客机座椅设计得很柔软，是为了减小乘客对座椅的压力 

D．机翼被设计成“上凸下平”的形状，利用“流速越大压强越小”的原理获得升力

【答案】D。

【解答】解：A、高空的大气压小于地面附近的大气压，乘客咀嚼口香糖可以帮助平衡鼓膜内外的压强，故A错误；

B、客机起飞时，乘客上身会紧贴在座椅靠背上，是因为加速上升，座椅对后背的压力增大了，乘客的惯性不变，故B错误；

C、客机座椅设计得很柔软，可以增大受力面积，在压力一定时，可以减小乘客对座椅的压强，故C错误；

D、机翼被设计成“上凸下平”的形状，利用“流速越大压强越小”的原理获得升力。故D正确。

故选D。

【变式3-2】（2022•雨花区模拟）某物理课外小组制作了如图所示的实验装置，打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度　等　于b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度　大　于b管液面高度。

【答案】等；大。

【解答】解：（1）打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管、b管、大烧杯组成了连通器，装有水，水静止时水面是相平的。

（2）当打开B阀门，粗管和细管流量相同，细管的流速大压强小，支持的水柱小；粗管的流速小压强大，支持的水柱大。

故答案为：等；大。

【变式3-3】（2022春•南昌期末）如图是探究“流体压强与流速的关系”实验装置。

（1）如图甲U形管ab的上端开口，底部互相连通，物理学上称之为 　连通器　，在实验前ab两管内液面 　相平　（选填“相平”或“不相平”）。

（2）实验时从管口c处往里吹气，则b管上方的气流速度 　小于　（选填“大于”“等于”或“小于”）a管上方的气流速度，它们之间的气压差导致a管内液面 　上升　（选填“上升”“不变”或“下降”）。

（3）在如图乙装置中，如直接用嘴衔住细管e上端能将水吸上来，这是利用了 　大气压　。当从细管d左端管口用力吹气时，细管e内液面会 　上升　，当用抽气机从细管d左端管口快速抽气时，细管e内液面会 　上升　。（后两空均选填“上升”“不变”或“下降”）

【答案】（1）连通器；相平；（2）小于；上升；（3）大气压；上升；上升。

【解答】解：（1）U形管ab的上端开口，底部互相连通是连通器，在实验前ab两管内液体在不流动时液面相平；

（2）如果在右端c处往装置里急吹气，b处比a处粗，导致b管上方气流速度小于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a管水面上升；

（3）将e管插入装有水的杯中，用嘴衔住e管的上端能将水吸上来是因为吸水时，吸管内气压减小小于外界大气压，在大气压的作用下水被压入吸管；往d管中吹气，吸管e上方空气的流速增大，压强减小，e管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升；当用抽气机从细管d左端管口快速抽气时，细管e的管口流速大压强小，管内液体在大气压作用下会上升，因此液面会上升。

故答案为：（1）连通器；相平；（2）小于；上升；（3）大气压；上升；上升。

一、选择题。

1．（2023•秦都区校级一模）细心的小明通过平时观察发现如下现象，其中表述不正确的是（   ）

A．如图甲，“覆杯实验”证明了大气压的存在 

B．如图乙，盆景自动供水装置利用了连通器原理 

C．如图丙，小明看到拦河大坝“上窄下宽”，是为了能够承受水深处的较大的压强 

D．如图丁，飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速

【答案】B。

【解答】解：A、纸片托水的“覆杯实验”，纸片托水正是因为大气压托起了纸片，能证明大气压的存在，故A正确；

B、盆景自动供水装置，蓄水瓶上端密封，不是连通器，故B错误；

C、由于液体受到重力作用，且具有流动性，所以液体对容器底和容器侧壁有压强，并且液体的压强随深度增加而增大，即越往下面，液体内部压强越大，故拦河大坝的修建成上窄下宽的梯形，为了能够承受水深处的较大的压强，故C正确；

D、等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于上表面弯曲、下表面平直，所以空气通过机翼上表面的流速大，通过下表面的流速较小；因为机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，所以机翼受到一个向上的压强差，飞机受到向上的压力差，也就是升力，故D正确。

故选：B。

2．（2023•河口区校级模拟）下列实验不能用压强与流速的关系来解释的是（　　）

A．覆杯实验水不会流出 

B．向两个杯子中间吹气球移到杯口中间 

C．往漏斗吹气乒乓球不下落 

D．往下吹气两张纸合拢

【答案】A。

【解答】解：

A、覆杯实验中水不会流出，原因是大气对纸片向上的压力托住了杯中的水，与流体压强和流速的关系无关，故A符合题意；

B、在两杯口中间吹气，两杯口中间的空气流速大、压强小，而乒乓球两侧的空气流速小、压强大，乒乓球被向内的气压差压向杯口，其原理是流体压强与流速的关系，故B不合题意；

C、往漏斗吹气，乒乓球顶部空气流速大、压强小，球下方空气流速小、压强大，在向上的压强差的作用下，球掉不下来，其原理是流体压强与流速的关系，故C不合题意；

D、在两张纸的中间向下吹气，两纸中间的空气流速大，压强小；而两纸的外侧空气流速小，压强大，两纸受到向内的压强差，所以两张纸合拢，故D不合题意。

故选：A。

3．（2022春•鲤城区校级期中）用水平风吹如图所示的四个模型中，其中能够产生跟赛车尾翼相同作用—“气动负升力”（即下压力）的是（　　）

A． B． 

C． D．

【答案】B。

【解答】解：要增加赛车对地面的压力，提高车轮的抓地性能，就要使轿车高速行驶时，导流板上方的空气流速小压强大，下方的空气流速大压强小，即上方平直下方凸起，产生一个向下的压强差。所以则导流板横截面的形状应是选项B。

故选：B。

4．（2022春•香坊区校级期中）下列几种航空器中，主要利用流体压强和流速的关系获得升力的是（　　）

A．飞艇 B．民航客机 

C．热气球 D．火箭

【答案】B。

【解答】解：

A、热气球和飞艇上升时，热气球和飞艇受到的浮力大于重力，是利用浮力升空的，故AC不符合题意。

B、民航客机飞行时，飞机的机翼上方突起，机翼上方空气流速大于下方空气流速，根据流体流速越大压强越小，机翼上方空气压强小于下方压强，飞机受到向上的升力作用，故B符合题意。

D、火箭发射时向下喷出气体，物体间力的作用是相互的，火箭同时受到一个向上的反作用力，推动火箭上升，故D不符合题意。

故选：B。

5．（2022春•武侯区校级期中）下列列举情境中，说法错误的是（　　）

A．飞机机翼获得升力，利用了流体压强与流速的关系 

B．水库堤坝设计成“上窄下宽”的形状，利用了液体压强与液体密度的关系 

C．洗手盆设计的U型反水弯能隔绝异味，利用了连通器原理 

D．吸管喝饮料利用了大气压强

【答案】B。

【解答】解：A．飞机机翼上凸下平，飞机飞行时，机翼上方的空气流速大于下方的空气流速，由流体压强与流速的关系可知，机翼上方的空气压强小于下方的空气压强，这样机翼的上下方形成向上的压强差获得向上的升力，这是利用流体压强跟流速的关系，故A正确；

B．水库堤坝制成上窄下宽的形状，为了防止液体压强随深度的增加而增大给堤坝造成危害，故B错误；

C．洗手盆设计的 U 型反水弯是连通器，连通器中装同种液体时，液体静止时，液面相平，可以防止异味，是利用了连通器的原理，故C正确；

D．用吸管喝饮料，吸气时吸管内的气压减小，饮料在大气压作用下进入嘴里，这是利用大气压的结果，故D正确。

故选：B。

6．（2021春•安陆市期中）飞机机翼初看象是一个整体，实际上是由几部分组成的，如图甲。它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转。飞行员在飞机上升、下降等过程中，是通过操纵杆改变襟翼的弯度来改变飞机的升力、阻力的。下图是简化的机翼截面图，假如飞机在空中要做出横滚动作（飞机水平飞行时以机身为轴旋转），其右侧机翼形状如图乙，则其左侧机翼的形状最可能为（　　）

A． B． 

C． D．

【答案】D。

【解答】解：从乙图可知：右侧襟翼绕轴向后下方转动，左侧襟翼要向相反方向后上方转动。

故选：D。

二、填空题。

7．（2023春•岳麓区校级月考）生活处处有物理。细心发现就会有收获：厨房里，洗菜池的下水管道通常做成弯管，以防止异味进入室内，这是利用 　连通器　的原理来设计的。高速列车行驶时，车体附近流速大，压强 　小　，为避免乘客被“吸”向火车，站台设计了安全线。

【答案】连通器；小。

【解答】解：（1）当水流过下面的弯管后，总在弯管处留下一定的水，水静止不流动时，两边液面相平，防止污水管内的臭气顺着管道逆行，属于连通器；

（2）流体的压强与流速有关，流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。列车在高速行驶时，车体附近流速大，压强小，外侧的空气流速小，压强大，在内外压强差的作用下易把人压向列车，造成安全事故，故为避免候车乘客被“吸”向火车事故发生，站台上设计了安全线。

故答案为：连通器；小。

8．（2023•泗阳县一模）小明同学观察某款N95口罩，如图甲所示，口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵，其目的是为了 　减小　（选填“增大”或“减小”）鼻夹对鼻梁的压强；他用刻度尺测某物体的长度，如图乙所示，物体的长度是 　2.50　cm：接着他又只对U形管B上方的管口水平方向吹气，如图丙所示，则 　A　（选填“A”或“B”）的液面会下降。

【答案】减小；2.50；A。

【解答】解：（1）口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵，其目的是在压力一定时，通过增大受力面积来减小鼻夹对鼻梁的压强；

（2）如图甲所示，物体的长度是5.50cm﹣3.00cm＝2.50cm；

（3）若只对U形管B上方的管口吹气，根据流体流速与压强的关系可判断B管上方的气体压强小，即管口A、B处的压强大小关系为pA＞pB，故U形管左侧A液面会下降。

故答案为：减小；2.50；A。

9．（2022春•云阳县期中）飞机的升力是机翼上下表面空气流速不同，上表面空气流速大，压强 　小　，下表面空气流速小，压强 　大　（以上两空均填：“大”或者“小”），上下表面受的压力差形成飞机的升力。

【答案】小；大。

【解答】解：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：小；大。

三、实验探究题。

10．（2022•南京模拟）（1）在“测量大气压”实验中，如图甲所示玻璃管竖直放置，水银不流动，此时大气压强等于 　750　mm高水银柱所产生的压强。若把玻璃管倾斜（如图乙所示），测出的大气压数值将 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（2）如图丙所示，筷子下挂着一张自然下垂的0.06m2的纸，此时大气压强为1×105Pa。

①纸处于静止状态时，作用在纸表面向右的大气压力F1＝　6×103　N。作用在纸的右表面的大气压力F2　＝　F1（选填“＞”、“＜”或“＝”），方向 　水平向左　；

②实验现象：在纸的右侧竖直向下吹气（如图丁所示），可以看见纸从静止向右飘起。分析原因：纸左侧的所受压力大于纸右侧的压力。由于左侧的状况没有发生变化，所以判断左侧的受力没有发生改变。由此判断纸右侧的受到大气压力 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。根据公式F＝pS可知，纸的受力面积S不变，所以纸右侧的气压 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。最后可以推断：气体流速越大的地方，压强 　越小　（选填“越大”、“越小”或“不变”）。

【答案】（1）750；不变；（2）①6×103；＝；水平向左；②变小；变小；越小。

【解答】解：（1）如图甲所示，大气压强能支撑的水银柱的高度为管内的水银面到槽中水银面的高度，大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强；

大气压强保持不变，根据p＝ρ水银gh可知，大气压强能支撑的水银柱的高度也不变，所以测出的大气压数值将不变；

（2）①作用在纸表面向右的大气压力为：

F1＝pS＝1×105Pa×0.06m2＝6000N；

由于纸处于静止状态时，所以纸左右表面受到的大气压力相等，即作用在纸的右表面的大气压力F2＝F1；由于纸处于静止状态时，受力平衡，所以作用在纸的右表面的大气压力的方向与作用在纸左表面水平向右的大气压力方向相反，方向为水平向左；

②由于纸原本处于静止状态时，纸左侧的所受的压力等于纸右侧所受的压力；在纸的右侧竖直向下吹气，纸从静止向右飘起，说明纸左侧的所受的压力大于纸右侧所受的压力，而纸的左侧的空气流速不变，压强不变，由F＝pS可知，纸的左侧的受到大气压力也不变，所以可以判断纸右侧的受到大气压力变小；

根据公式F＝pS可知，纸的受力面积S不变，由于纸右侧受到的大气压力变小，所以纸右侧的气压变小；

在纸的右侧竖直向下吹气，纸的右侧的空气流速变大，纸右侧的气压变小，所以纸从静止向右飘起，可以推断：气体流速越大的地方，压强越小。

故答案为：（1）750；不变；（2）①6×103；＝；水平向左；②变小；变小；越小。

四、计算题。

11．（2022春•驻马店期中）如图，一所房屋，屋顶面积是50m2。求：（g取10N/g，1标准大气压取1×105Pa）

（1）在1标准大气压下，大气对屋顶的压力有多大？这个压力相当于多少吨的物体压在屋顶上？

（2）这么大的压力，为什么没有把屋顶压塌？

（3）在一次发生龙卷风时，屋外大气压降到了0.9×105Pa，此时屋顶内外受到的大气压力差是多少？

【解答】解：（1）由p＝可得，大气对屋顶的压力F＝pS＝1×105Pa×50m2＝5×106N；

这个压力相当于质量m＝＝5×105kg＝500t；

（2）对房屋，室内外都有大气压，屋顶所受大气压力差为0，所以不能压塌；

（3）在一次发生龙卷风时，屋外空气流速快，大气压降到了0.9×105Pa，而屋内仍是1标准大气压，屋内外的压强差Δp＝1×105Pa﹣0.9×105Pa＝0.1×105Pa，则屋顶内外受到的大气压力差为ΔF＝ΔpS＝0.1×105Pa×50m2＝5×105N。

答：（1）在1标准大气压下，大气对屋顶的压力为5×106N；这个压力相当于500t的物体压在屋顶上。

（2）室内外都有大气压，屋顶所受大气压力差为0；

（3）此时屋顶内外受到的大气压力差是5×105N。

12．（2022春•汝南县期中）如图所示为洛阳本地生产的四轮电动车，一辆空车静止在水平地面上时，轮胎与地面的总接触面积为600cm2，已知车对地面的压强是1.2×105Pa，求：（g＝10N/kg）

（1）当车在马路上快速驶过时，原来位于马路边的树叶会向靠近车的方向运动，其中包含的物理原理是：　流体流速越大的地方压强越小　。

（2）空车的质量为多大？

（3）若车所受阻力为车总重的0.1倍，当质量60kg的司机驾驶该车在水平路面上匀速行驶时，车受到的牵引力为多大？

【解答】解：（1）当车在马路上快速驶过时，马路中间的空气流速大，空气压强小；马路两边的空气流速小，压强大。所以两边的气压大于马路中央的气压，位于马路边的树叶会向靠近车的方向运动。

（2）受力面积：S＝600cm2＝6×10﹣2m2，

根据p＝得空车对地面的压力：

F＝pS＝1.2×105Pa×6×10﹣2m2＝7.2×103N，

空车静止在水平地面上时，G空＝F＝7.2×103N；

根据G＝mg得空车的质量：

m＝＝720kg；

（3）车的总质量：m总＝m空+m人＝720kg+60kg＝780kg，

车的总重力：G总＝m总g＝780kg×10N/kg＝7800N，

因为该车在水平路面上匀速行驶时，所以车受到的牵引力：F牵＝f＝0.1G总＝0.1×7800N＝780N。

答：（1）流体流速越大的地方压强越小。

（2）空车的质量为720kg。

（3）车受到的牵引力为780N。

13．（2022春•源汇区期末）我国自主研发的涡桨支线飞机“新舟600”质量为20t，试飞时飞机以500km/h的速度水平匀速飞行了1.2h，着陆后轮子与水平地面接触的总面积约为2m2。（g取10N/kg）请问：

（1）飞机飞行时机翼产生升力的原因是什么

（2）飞机受到的重力是多大？

（3）飞机水平飞行时受到的升力是多大？

（4）飞机着陆停止后对地面的压强是多大？

【解答】解：（1）飞机在空中前进时，机翼上方气流速度较大，气流对机翼的压强小，下方气流速度较小，它对机翼的压强大，这样在机翼的上下表面存在压力差，就产生了向上的升力；

（2）飞机的质量：m＝20t＝2×104kg，飞机受到的重力是：G＝mg＝2×104kg×10N/kg＝2×105N；

（3）因为飞机水平匀速飞行，所以飞机水平飞行时受到的升力是：F＝G＝2×105N；

（4）飞机着陆后对地面的压强是：p＝＝＝＝1×105Pa。

答：（1）飞机在空中前进时，机翼上方气流速度较大，气流对机翼的压强小，下方气流速度较小，它对机翼的压强大，这样在机翼的上下表面存在压力差，就产生了向上的升力；

（2）飞机受到的重力是2×105N；

（3）飞机水平飞行时受到的升力是2×105N；

（4）飞机着陆后对地面的压强是1×105Pa。