下载文档原格式
流体压强与流速的关系学习要点1．知道流体具有流动性．2．了解流体流动时压强的特点：在流体稳定流动的过程中，流速较大的位置，流体的侧压强较小；流速较小的位置，流体的侧压强较大．3．了解机翼升力产生的原因．4．能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象．较大．3．了解机翼升力产生的原因．4．能用流体流动时压强的特点简单解释生活中的一些现象．重点讲解1．流体的流速和管的横截面积的关系如上图所示，当液体稳定流过粗细不均匀的管子时，因为没有液体从管壁流入和流出（液体具有不可压缩性），所以在相等的时间内流经每一横截面的液体的体积一定相等．设是液体流经横截面的速度，是液体流经横截面的速度．则在单位时间内流经的液体的体积等于，流经液体的体积等于．所以有：．或写成：．即在同一根管子中，对于不可压缩的液体来说，流经管内任何一个截面的速度与截面积的大小成反比．即液体在管内稳定流动时，管子细的地方流速大，粗的地方流速小．２．流体的压强和流速的关系如上图所示，取—根粗细不均匀的管子，并且在粗细不同的地方各接上几根上端开口的竖直细管．当液体稳定流过时，会看到流体在各竖直管中上升的高度是不同的．管子细的地方上升的高度比较低，管子粗的地方上升的高度比较高．竖直细管下面的压强，等于细管中液体的压强与液面上的大气压强之和．竖直管里的液柱高，表示这个细管下面的压强大；液柱低，表示这个细管下面的压强小．因此可以得出结论：液体在管中稳定流动时，管子粗的部分压强大，管子细的部分压强小．参看以下动画：当气体在管中流动时，也可以得出同样的结论．如图所示，管子的粗部和细部连接着一根细管，细管中有液体．当管中的气体不流动时，细管两边的液面是相平的．若使气体在管中作稳定流动，则发现接在粗部细管中的液面下降，接在细部细管中的液面上升．这表示粗部气体的压强大，细部气体的压强小．由以上讨论可得出如下结论：流体在管中稳定流动时，在管子细的地方，流速大，压强小；在管子粗的地方，流速小，压强大．３．机翼的升力产生的原因：飞机飞行时，机翼上下方空气流动的快慢不同，机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因．飞机飞行时，机翼的形状决定了机翼上下表面流动的空气流速是不同的．机翼横截面的形状一般上方弯曲，下方近似于直线，（严格地说机翼表面呈流线型）．飞机飞行时，空气跟飞机做相对运动．由于上方的空气要比下方空气行走较长的距离，机翼上方的空气流动比下方要快，压强变小；与其相对，机翼下方的空气流动较慢，压强较大，致使机翼上面比下面气流速度快．结果上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小，这一压强差就是使飞机获得竖直向上的升力的原因．参看以下动画：典型例题例１在一条河的两个宽窄不同的地方，如果水流的速度相同．那么这两处水的深度有什么不同？分析与解答：根据流体的流速与管（这里是河流）的横截面积的关系，既然水在宽窄不同的两处流速相同，那么水在两处的横截面积也应该相等．所以宽处的水浅些，而窄处的水深些．注意：水流的横截面积不仅与河的宽窄有关，还和水的深度有关系．例２桌面上放着两只乒乓球，相距约1cm，如果用细口玻璃管向两球之间吹气．会发生什么现象？错解：向两只乒乓球之间吹气，因为乒乓球很轻，所以会看到乒乓球向两边滚动而离得越来越远．警示：用细口玻璃管向两只乒乓球之间吹气，吹出的气流速度很大，根据流体的压强和流速的关系可知，流速越大，压强越小．因此两乒乓球之间气体的压强减小。
流体压强和流速的关系引言流体力学是物理学中的一个重要分支，研究的是流动的液体和气体的行为。
在流体力学中，流体的压强和流速是两个基本的物理量，它们之间存在一定的关系。
本文将介绍流体压强和流速的关系，并讨论其应用。
流体压强的定义流体的压强是单位面积上所受到的力的大小。
在流体中，由于分子之间的相互作用，会产生压强。
在静止的流体中，压强是各个点上垂直于该点面积的力的大小之和。
根据流体力学理论，流体的压强与流体的密度和重力加速度有关。
流体压强可以用下式表示：流体压强公式流体压强公式其中，p表示压强，ρ表示流体的密度，g表示重力加速度，h表示高度。
这个公式说明了流体压强与流体的密度和高度有关，与重力加速度也有关。
流速的定义流速是指流体通过某一给定截面的时间内通过该截面的体积。
在流体力学中，流速是描述流体运动状态的重要物理量。
流体的流速与流体的密度、截面积和流体通过的容器的尺寸有关。
流速可以用下式表示：流速公式流速公式其中，V表示流速，Q表示流体通过截面的体积，A表示截面的面积。
流体压强和流速的关系在流体力学中，流体压强和流速之间存在一定的关系。
根据质量守恒定律和动量守恒定律，可以推导出流体压强和流速之间的关系。
在水平面上，由于流体的惯性作用，压强和流速之间存在反比关系。
即当流速增加时，压强减小；当流速减小时，压强增加。
在垂直方向上，由于重力的作用，压强和流速之间存在正比关系。
即当流速增加时，压强也增加；当流速减小时，压强减小。
这是因为流体的惯性作用使得流体从高处向低处流动，因此在流动过程中压强逐渐减小。
应用实例流体压强和流速的关系在实际生活中有着广泛的应用。
以下列举几个典型的应用实例：1.水利工程：在水利工程中，流体的压强和流速的关系被广泛应用。
例如，通过控制水闸的开启程度，可以调节水流的流速，从而控制水流的压强，保证水利工程的正常运行。
2.水力发电：在水力发电中，水流的流速和压强之间的关系对于发电效率起着重要的作用。
专题11 大气压强、流体压强与流速的关系考点1 大气压强基础检测(限时30min)一、单选题1．在物理创新实验活动中，小聪用玻璃瓶、两端开口的玻璃管、橡皮塞、红色的水自制了一个气压计，如图所示。
小聪用托盘将该气压计从一楼端上十八楼后，玻璃管中的液面（）A．上升B．下降C．不变D．无法确定【解析】大气压随着高度的增加而减小，拿着这个气压计随电梯从一楼上升至十八楼的过程中，瓶内气压不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内液柱的高度会升高。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．下列关于力学知识的描述中，说法正确的是（）A．静止在地面上的人受到的重力和人对地面的压力是一对平衡力B．太空中的空间站受到浮力C．用注射器注射药液时利用了大气压强D．雨滴下落过程中重力对其做功【答案】D【解析】A．人受到的重力和地面对人的支持力是一对平衡力，故A错误；B．太空中没有空气，故空间站没有受到浮力，故B错误；C．注射器注射药物是由于活塞受到了推力的原因，与大气压无关，故C错误；D．雨滴下落时受到了重力的作用，并且沿着重力的方向运动了一段距离，所以该过程重力做了功。
故D正确。
故选D。
3．我国的高铁技术处于世界领先地位。
在高铁站站台上标有一条安全线，为了避免乘客被“吸”向列车发生事故，乘客必须站在安全线之外候车。
这是由于列车进站时车体附近空气（）A．流速大，压强大B．流速小，压强小C．流速大，压强小D．流速小，压强大【解析】人离高速列车比较近时，高速列车的速度很大，人和高速列车的之间的空气流动速度很大，压强小，人外侧的压强不变，人受到外侧压强大于人内侧受到的压强，人在较大的压强差作用下很容易被压向列车，发生交通事故。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．下列关于“流速越大的位置压强越小”的正确认识是（）A．适用于气体和液体B．只适用于液体C．适用于固体、液体和气体D．只适用于气体【答案】A【解析】液体和气体都称为流体，流体流速越大的地方压强越小，流体越小的地方压强就越大，适用于气体和液体。
大气压强 流体压强与流速的关系【要点梳理】要点一、证明大气压强存在的实验1.简单实验：（1）塑料吸盘：把塑料吸盘中的空气排出一部分，塑料吸盘内外压强不等，塑料吸盘就能吸在光滑墙壁上。
如果塑料吸盘戳个小孔，空气通过小孔，进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间，吸盘便不能贴在光滑墙面上。
（2）悬空塑料管里的水：塑料管装满水，用硬纸片盖住管口倒置，塑料管中的水不会流出来。
如果把塑料管的上方和大气相通，上、下压强相等，水就不能留在管中。
（3）用吸管吸饮料：如果把杯口密封，空气不能进入杯内，便无法不断的吸到饮料。
大气压的作用使饮料进入口中。
2.大气压的存在： 以上实验说明大气压强确实存在，历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。
在大气内部的各个位置也存在着压强，这个压强叫做大气压强，简称大气压。
要点诠释：空气和液体一样，具有流动性，所以大气内部向各个方向都有压强。
要点二、大气压的测量（高清课堂《大气压强与流体压强》）1.托里拆利实验（1）实验过程：如图所示，在长约1m 、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指堵住，然后倒插在水银槽中。
放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm 。
（2）实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。
如图所示，在管内外水银面交界处设想有一假想的液片，由于水银柱静止，液体受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等，也就是大气压支持了管内大约760mm 高的水银柱，大气压强跟760mm 高的水银柱产生的压强相等。
通常把这样大小 的压强叫做标准大气压，用0P 表示。
根据液体压强公式：450 1.36109.8/0.76 1.0110P P gh N kg m a ρ==⨯⨯⨯≈⨯。
（3）在托里拆利实验中，管内上方是真空，管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关，只与水银柱的竖直高度有关。
大气压强 流体压强与流速的关系一、概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般用p 0表示。
说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。
高压锅外称大气压。
二、产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。
三、大气压的存在——实验证明：历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
☆测得马德堡半球实验直径30cm 则马德堡半球上受到得压力约多大。
解：半球表面积S=πr 2=3.14× =0.707 m 2 F=p 0S=1.01×105Pa ×0.707 m 2=7.14×103N☆ 提供器材：塑料吸盘、刻度尺、弹簧测力计、玻璃，请说明测量大气压的方法及大气压的表达式。
解：①用刻度尺测出塑料吸盘的直径D②把塑料吸盘内的空气全部挤压出来吸到玻璃上，用弹簧测力计拉吸盘，记下拉开时测力计的最大读数F③则p=4F/πD 2解释现象：鸡蛋将被吞入瓶中。
原因：点燃棉花使瓶中空气烘热，放上鸡蛋后，随着被封闭在瓶中的气体降温，压强逐渐减小，当瓶内压强小于大气压时，大气压将鸡蛋压入瓶中。
四、大气压的实验测定：托里拆利实验。
1、实验过程：在长约1m ，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm 。
2、原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
3、结论：大气压p 0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)4、说明：⑴ 实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。
⑵ 本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m⑶ 将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
备课时间：2012.11.20 学生：上课时间：2012.11.24 任课教师：
，大气压强作用
相等，即
，此液片上表面受到向下的管内水银压强水银传递到液片上表面，下表面受到管外气体向上的大气压强
即。
气压强，由于液片处于静止，所以左右表面压强相等，即
不接触，当大气压强是
大气压强，由于液片静止
：最大压强指的是当限压阀门刚被抬起将向外喷气时的压强。
设锅内气压为，大气压为
锅内气体通过限压出气口对限压阀的压力为大气压对限压阀的压力为，最大压强为：
．利用低压吸盘搬运玻璃B．离心式水泵
．船闸D．向钢笔胆中吸墨水
______.(填"变大
图8
学的角度看，这是
）由图甲所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？
）在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？
）下列四种情形中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释？。
1.大气压强 ⑴关系：流体流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大 ⑵应用：普通飞机的升力 2. 流体压强与流速的关系【考点精讲】一、大气压强1. 托里拆利实验（1）在托里拆利实验中，管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化。
与管的粗细、倾斜角度、管的长度及是将玻璃管提起还是下压、水银槽内水银面的高低等因素无关（水银柱自由液面不与玻璃管底接触）。
（2）实验时，如果把玻璃管倾斜放置，水银柱的高度不会改变，水银柱的长度却要变长。
（3）实验时，若玻璃管内混入少量空气，则管内水银柱的高度会减小。
2. 液体沸点与气压的关系一切液体的沸点，都是随液体表面气压的减小而降低，随液体表面气压的增大而升高,所以改变液体表面的气压，可以改变液体的沸点。
【中考警示】（1）空气的密度不均匀，故不能用液体压强公式p ＝ρgh 来计算。
（2）吸在墙壁上的挂衣钩能挂住衣服，是因为挂衣钩受到的拉力和摩擦力平衡，大气压力使塑料吸盘与墙壁间产生摩擦力。
二、流体压强与流速的关系1. 规律：流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大.2. 现象及应用（1）向两张自然下垂的纸片中间吹气，两纸片会靠拢；（2）沿着下垂的纸条上方吹气，纸条会飘起来；（3）用力从漏斗管口向下吹气，放在漏斗管口处的乒乓球不会下落；（4）喷雾器能将水喷出；（5）飞机升力的产生；（6）两船不能高速并排行驶；（7）火车站站台在车轨外侧设置安全线.【中考警示】浮力与升力不是一回事（1）浮力是由于物体上、下表面在液体或气体中的深度不同，造成压强不同，从而形成的向上的压力差；（2）升力是由于物体上、下表面的流体流速不同，造成压强不同，从而形成向上的压力差。
【典例精析】聚焦热点1. 气体压强和流体压强与流速的关系在生产、生活中的应用中考中时常联系生产和生活中的实际考查气体和流体压强知识的应用，如：吸盘挂钩、活塞式抽水机和离心式水泵、利用大气压测高度、利用流体压强和流速的关系使飞机升空等。
流体压强与流速的关系一、流体压强的基本概念在我们的日常生活中，流体无处不在。
水流、空气流，都是流体的一部分。
说到流体，首先得提到压强。
压强就是流体对单位面积的压力。
想象一下，你在游泳池里，水压从四面八方包围着你，尤其是潜水的时候，那个感觉真是让人难以忘怀。
水越深，压强越大。
这个简单的原理让我们明白了，压强是如何随着深度的变化而变化的。
1.1 流体的压强来源流体的压强，来源于分子之间的碰撞。
当流体分子活动得越快，碰撞的频率就越高，产生的压强也就越大。
这就像是一群小朋友在操场上玩耍，跑得越快，撞得越多，周围的气氛也越热闹。
有些时候，这种压强是显而易见的，比如水龙头开得猛的时候，水流直冲而出，感觉真是爽快。
而有时候，压强却是潜藏在流体运动中的，默默影响着一切。
1.2 压强与高度的关系我们再来聊聊压强和高度的关系。
高度越高，压强越小。
这是为什么呢？比如你在高山上爬行，呼吸变得困难，正是因为空气稀薄，压强降低。
再想象一下，坐在飞机上，外面是蓝天白云，然而高空中的空气压强与地面相比，简直是天差地别。
这种变化在自然界中随处可见，无论是高山还是深海，压强都在影响着我们的生活。
二、流速的概念与变化接下来，我们聊聊流速。
流速指的是流体的运动快慢。
在河流中，流速快的地方，水花四溅，流速慢的地方，水面平静如镜。
不同的流速，带来了不同的景象和感觉。
河流的流速不仅影响着水的流动，还影响着压强的变化。
2.1 流速与压强的关系流速和压强之间的关系可以用伯努利原理来解释。
这是个大名鼎鼎的原理，简单来说就是：流速越快，压强越低。
这就像是一场风筝比赛，风筝飞得越高，拉扯的力量就越大，反而更容易受风影响，产生不稳定的状态。
在河流中，水流越快，压强就越小，正因为如此，水面才能形成波纹。
2.2 实际应用中的流速流速的变化在很多领域都有实际应用。
比如，飞行器的设计、管道的流体输送、甚至是我们常见的喷雾器，都是通过控制流速来实现各种功能。
试想一下，喷雾器如果流速不够，水就喷不出去。
大气压强流体压强与流速的关系【学习目标】1.了解由于大气压强的客观存在而产生的现象；2.知道测量大气压强的方法、大气压强大小和单位；3.了解抽水机的工作原理、生活中大气压强的变化；4.了解流体压强与流速的关系，知道飞机升力产生的原因。
【要点梳理】要点一、证明大气压强存在的实验1.简单实验：（1）塑料吸盘：把塑料吸盘中的空气排出一部分，塑料吸盘内外压强不等，塑料吸盘就能吸在光滑墙壁上。
如果塑料吸盘戳个小孔，空气通过小孔，进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间，吸盘便不能贴在光滑墙面上。
（2）悬空塑料管里的水：塑料管装满水，用硬纸片盖住管口倒置，塑料管中的水不会流出来。
如果把塑料管的上方和大气相通，上、下压强相等，水就不能留在管中。
（3）用吸管吸饮料：如果把杯口密封，空气不能进入杯内，便无法不断的吸到饮料。
大气压的作用使饮料进入口中。
2.大气压的存在：以上实验说明大气压强确实存在，历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。
在大气内部的各个位置也存在着压强，这个压强叫做大气压强，简称大气压。
要点诠释：空气和液体一样，具有流动性，所以大气内部向各个方向都有压强。
要点二、大气压的测量1.托里拆利实验（1）实验过程：如图所示，在长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指堵住，然后倒插在水银槽中。
放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm。
（2）实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。
如图所示，在管内外水银面交界处设想有一假想的液片，由于水银柱静止，液体受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等，也就是大气压支持了管内大约760mm高的水银柱，大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。
通常把这样大小的压强叫做标准大气压，用0P 表示。
根据液体压强公式：450 1.36109.8/0.76 1.0110P P gh N kg m a ρ==⨯⨯⨯≈⨯。
（3）在托里拆利实验中，管内上方是真空，管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关，只与水银柱的竖直高度有关。
