流體的壓強與流速關(guān)系（解析版）

流體壓強與流速的關(guān)系

流體物理學中把具有流動性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體

關(guān)系在液體或氣體中，流速越大的位置，壓強越小

生活中應用火車站臺上的安全線、噴霧器、乒乓球的上旋與下旋、足球比賽中的香蕉球等

當氣流迎面吹來時，在相同時間內(nèi)，機翼上方氣流通過的路程比下方的長，速度比

下方的大，氣流對機翼下表面的壓強比對上表面的壓強大.因此在機翼的上下表面

應用飛機

存在壓強差，產(chǎn)生了向上升力，這就是飛機的升力

升力

K機機算形狀

【溫馨提示】①某物體運動，而其周圍的氣體（或液體）不動，與該物體不動，其周圍的氣體

（或液體）運動是等效的。②生活中與流體壓強相關(guān)問題的解答方法：首先要弄清哪部分流速

快，哪部分流速慢；流速快處壓強小，壓力也小，流速慢處壓強大，壓力也大；物體受壓力

差作用而產(chǎn)生各種現(xiàn)象。

【微點撥】流體壓強與流速關(guān)系

1、流體：物理學中把沒有一定形狀、且很容易流動的液體和氣體統(tǒng)稱為流體，如：空氣、

水。

2、流體壓強與流速的關(guān)系：氣體流速大的位置壓強小；流速小的位置壓強大。

液體也是流體。它與氣體?樣，流速大的位置壓強?。毫魉傩〉奈恢脡簭姶?。輪船的行駛不

能靠得太近就是這個原因。

【微點撥】流體壓強與流速關(guān)系及應用

1、生活中跟流體的壓強相關(guān)的現(xiàn)象：（1）窗外有風吹過，窗簾向窗外飄；（2）汽車開過后，路

面上方塵土飛揚；（3）踢足球時的“香蕉球”：（4）打乒乓球時發(fā)出的“旋轉(zhuǎn)球”等。

2、生活中與流體壓強的解答方法：在實際生活和生產(chǎn)中有許多利用流體壓強跟流速的關(guān)系

來工作的裝置和現(xiàn)象，如飛機的機翼形狀、家用煤氣灶灶頭工作原理、小汽車外形的設計等。

利用這些知識還可以解釋許多常見現(xiàn)象，如為什么兩艘船不能并排行駛、列車站臺上要設置

安全線等。

（1）首先要弄清哪部分流速快，哪部分流速慢；（2）流速快處壓強小，壓力也小，流速慢處壓

強大，壓力也大；（3）流體受壓力差作用而產(chǎn)生各種表現(xiàn)形式和現(xiàn)象。

例如：如圖是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖，犬鼠的洞穴有兩個出口，一個是平的，而

另一個則是隆起的土堆，生物學家不是很清楚其中的原因，他們猜想：草原犬鼠把其中一個

洞的洞口堆成了包狀，是為了建一處視野開闊的噫望臺，但是如果這一假設成立的話，它又

為什么不在兩個洞口都堆上土包呢?那樣不是有兩個噫望臺了嗎?實際上兩個洞口形狀不同,

決定了洞穴空氣的流動方向。吹過平坦表面的空氣運動速度小，壓強大；吹過隆起表面的空

氣流速大，壓強小。因此，地面上的風吹進了犬鼠的洞穴，給犬鼠帶來了陣陣涼風。

1、下列實例中，不涉及流體壓強與流速關(guān)系的是（）

A.玻璃廠用吸盤搬運玻璃：

B.風沿窗外墻面吹過時，窗布飄向窗外；

C.風雨天打傘，傘面有時會向上翻；

I）.列車馳過時，安全線內(nèi)的人容易被吸向列車

【答案】A

【解析】A.吸盤能緊緊的貼在玻璃上是因為大氣存在壓強，故A符合題意；

B.風沿窗外墻面吹過時，窗外空氣流速大壓強小，窗窗內(nèi)外產(chǎn)生壓強差，使窗簾受到向外

的壓力從而飄向窗外，故B不符合撅竟：

C.風雨天打傘，傘面上方空氣流速快壓強小，傘面上下產(chǎn)生壓強差，使傘面受到向上的壓

力從而上翻，故c不符合題意；

D.列車馳過時，帶動列車周圍空氣流速變大，壓強變小，使安全線內(nèi)的人身體前后產(chǎn)生壓

強差，使人受到向列車方向的壓力從而被吸向列車，故D不符合題意。故選A。

2、如圖把一根飲料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端，用

力吹氣，可以看到A管中的水會向上冒出管廠I,這是因為B管與A管相接處空氣流速，壓

強，杯中的水在外界大氣壓的作用下沿A管上升。

【答案】增大；減小。

【解析】根據(jù)流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大，A管的上端，用力吹氣，此處的

空氣流速大，壓強小。

3、觀察圖甲中汽車的外形可知，若汽車在水平路面上急速行駛，由于車上、下表面空氣的

流動速度不同，車對地面的壓力會（選填“變大”“變小”或“不變”），從而使車與地

面之間的摩擦力（選填“變大”“變小”或“不變”），車容易失控。為了避免發(fā)生上述

意外情況，有些跑車為了提高“抓地力”在車尾安裝了一種“氣流偏導器”，其外形應選

用圖乙中的（選填“A”或"B”）o

【答案】變??；變?。籅o

【解析】汽車在水平路面上急速行駛，由圖甲可知，相同時間內(nèi)汽車上表面空氣通過的路程

較長，根據(jù)y=-,汽車：表面空氣的流動速度大于下表面流動的速度，因氣體流速大的

地方壓強小，故汽車上表面受到的壓力小于下表面受到的壓力，汽車產(chǎn)生向上的升力，汽

車對地面的壓力會變小。

因在接觸面粗糙程度相同時，壓力越小，摩擦力越小，根據(jù)汽車對地面的壓力會變小，從

而使車與地面之間的摩擦力變小，車容易失控。

為了避免發(fā)生上述意外情況，有些跑車為了提高“抓地力”，即應增大車對地面的壓力，在

車尾安裝了一種“氣流偏導器”，結(jié)合[1],其外形應選與汽車外形相反的形狀，即用圖乙

中的B。

1、如圖所示是家用煤氣爛灶頭的示意圖。使用時打開煤氣閥門，擰動點火裝置，煤氣和空

氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃。煤氣不會從進口處向空氣中泄漏的原因是（）

A.進口處煤氣流速小，壓強大于大氣壓強

B.進口處煤氣流速小，壓強小于大氣壓強

C.進口處煤氣流速大，壓強大于大氣壓強

D.進口處煤氣流速人，壓強小于人氣壓強

【答案】D

【解析】因為流速越快，流體的壓強越小，所以進口處煤氣流速大，壓強小于大氣壓，煤氣

和空氣在大氣壓的作用下流向燃燒頭，而煤氣不會向空氣中泄露。

2、浙江沿海地區(qū)經(jīng)常會有臺風（如圖所示），市政府要求居民將簡易房的屋頂加固，對于這一

要求下列解釋正確的是（）

A.屋頂上方空氣流速大丁下方，屋頂被向下壓垮

B.屋頂上方空氣流速大于下方，屋頂被向上掀起

C.屋頂上方空氣流速小于下方，屋頂被向下壓垮

D.屋頂上方空氣流速小于下方，屋頂被向上掀起

【答案】B

【解析】流體壓強與流速的關(guān)系是：流體中流速快的地方壓強小，流速慢的地方壓強大。屋

頂上凸，在相同時間內(nèi)，空氣經(jīng)過上方的路程長，速度大；經(jīng)過下方的路程短，速度小。上

方空氣流速越大，壓強越小；下方空氣流速越小，壓強越大。所以屋頂被向上掀起。

3、學習了“流體壓強與流速的關(guān)系”后，為了解決形地下通道中過道的通風問題，同學們

設計了如下幾種方案。如圖所示，黑色部分為墻面凸出部分，'領”為安裝在過道頂?shù)膿Q氣扇，

其中既有效又節(jié)能的是（）

【答案】C

【解析】要想讓風經(jīng)過過道，過道左右兩端的氣壓應該不同，所以過道左右兩端的通道中

的空氣流動速度不同。C圖中過道右端的通道有凸起，所以相同時間風經(jīng)過過道右端的通道

時的路程長，則風速較快，過道右端的氣壓小于左端的氣壓，所以空氣會從過道的左端流向

右端，過道中有風通過，此方案不需要消耗其他能量，既有效又節(jié)能。

4、科學老師在實驗室做“流體壓強與流速關(guān)系”的演示實驗：圖甲所示的是由粗細不同的三

節(jié)塑料管A、B、C連接而成的裝置，三節(jié)管中分別接有三個相同傳感器的探頭，傳感器與

電腦相連。老師將抽氣機與C管右端相連后開始抽氣，電腦繪制出的三節(jié)管中的氣體壓強

隨時間變化的p-t圖象如圖乙所示.則下列描述正確的是（）

A.抽氣過程中，三節(jié)管中的氣體流速相同

B.實驗室的大氣壓為lOl.OkPa

C.從圖像上看，第二次抽氣速度比第一次抽氣速度快

D.圖象③是A管中的氣體壓強隨時間變化的圖象

【答案】C

【解析】A、在圖甲的裝置中，當用吹風機抽氣時，在同一時間內(nèi)，通過每個管子的氣體總

量相同，細管內(nèi)氣體流速比粗管內(nèi)氣體流速大，粗管內(nèi)氣體流速小，故A管內(nèi)的氣體流速

最大，B管內(nèi)的氣體流速次之，C管內(nèi)的氣體流速最小；故A錯誤；觀察p-t圖象可知，開

始抽氣前大氣壓為101.3kPa,即實驗室的大氣壓為101.4kPa.故B錯誤,C、第二次為12.5s

以后，壓強變小，流速更大，則抽氣速度比第一次抽氣速度快。D、由圖可知，在相等的時

間內(nèi)，①的壓強變化最大，故可判斷氣體壓強變化最大的是A管，對應圖像①。

5、小剛同學將如圖所示的玻璃管裝置接到水流穩(wěn)定的自來水管上,當水在玻璃管中流動

時：

（1）從圖中可以看出，A、B兩處管的粗細不同，因而處流速較大，而A處豎直的細玻璃管

中的水柱更高，說明A處水壓較。

⑵由此實驗可得出流體的壓強與流速之間的關(guān)系：。

（3）這個原理在實踐中有非常廣泛的應用，試舉一例：。

【答案】（1）B大（2）流速越大的位置壓強越?。?）乒乓球運動員拉出的弧圈球能急

速旋轉(zhuǎn)而下沉（或飛機起飛等合理即可）

【解析】（1）圖中，A管比較粗，B管較細。在流量一定時，管子越細，水的流速就越大。

由圖可知，A管上方液柱盲說明壓強大，由此得出流體壓強與流速的關(guān)系：流速越大的位

置壓強越小，反之相反。

（3）乒乓球運動員拉出的弧圈球能急速旋轉(zhuǎn)而下沉。

解釋：弧圈球是利用球的急速轉(zhuǎn)動帶動空氣的運動，是球的下方空氣流速變大，壓強減小，

小與上方的氣體壓強，形成一個向下的壓強差，使球急劇下沉。

6、如圖甲所示是演示流體壓強和流速的關(guān)系的實驗裝置，U形管中裝有水，直徑相同的a、

b兩管中的水靜止時液面相平。

（1）如果在右端c處往裝置里急吹氣，導致b管上方氣流速度a管上方的氣流速度，b管與a

管的水面上方形成氣壓差，U形管中（選填“屋或“b”）管水面升高。

⑵圖乙是某種噴霧器的工作原理示意圖，當噴霧器未工作時，細管A內(nèi)外氣壓相等，細管

A內(nèi)外液面，當噴霧器工作時，空氣從細管B的右端快速噴出，導致細管A上方空氣的流

速突然增大，細管A內(nèi)液面上方的氣壓細管A外液面上方的氣壓，液體就沿細管A的管口

流出，同時受到氣流的沖擊，形成霧狀向右噴出，如果此時噴霧器停止工作，細管A中的液

體將。

【答案】（1）小于a（2）相平小于下降到與細管A外液面相平

【解析】（1）如果在右端c處往裝置里急吹氣，b處比a處粗，導致b管上方氣流速度小于

a管上方的氣流速度，b管與a管的水面上方形成氣壓差，U形管中a管水面升高；

（2）當噴霧器未工作時，細管A與燒杯構(gòu)成連通器，連通器的液面是相平的當噴霧器工作

時，空氣從細管B的右端快速噴出，導致細管A上方空氣的流速突然增大，氣壓突然減

小，細管A內(nèi)液面上方氣壓小于細管A外液面上方的氣壓.

7、科學課上，劉老師利用傳感器為同學們做“驗證流體壓強與流速的關(guān)系”的演示實驗，裝

置如圖甲所示。裝置中A、B、C三節(jié)直徑不同的塑料管連接在一起，右端與吹機風的尾部

相連，當用吹風機抽氣時，在同一時間內(nèi)，通過每個管子的氣體總量相同，則細管內(nèi)氣體

流速比粗管內(nèi)氣體流速（填“大”或“小

⑴將三個氣體壓強傳感器探頭分別插入三節(jié)管中，傳感器與電腦相連，打開吹風機抽氣時，

電腦屏幕顯示數(shù)據(jù)如圖乙所示，已知①@③三條曲線分別對應粗細不同的三節(jié)管中氣體壓強

隨時間變化的情況。平穩(wěn)流動的氣體，流速大處壓強（填"大''或"小”）。故曲線③反映的是裝

置中塑料管中的氣體壓強隨時間變化的情況。

⑵當劉老師將抽氣的吹風機調(diào)換擋位后，圖像中①@?三條曲線均出現(xiàn)了下移，由此可以判

斷三節(jié)管中氣體的流速（填“增大”或“減小

【答案】（1）小C（2）增大

【解析】在圖甲的裝置中，當用吹風機抽氣時，在同一時間內(nèi)，通過每個管子的氣體總量

相同，則細管內(nèi)氣體流速比粗管內(nèi)氣體流速大。（I）曲線③中壓強相對較大，所以它反映的是

最粗的管子中氣體壓強隨時間變化的情況。（2）當將抽氣的吹風機調(diào)換擋位后，圖像中①②③

三條曲線均出現(xiàn)了下移，即壓強都變小了，根據(jù)流速越大、壓強越小，可以判斷三節(jié)管中氣

體的流速增大。

8.夏天，小科的媽媽為了躲避熱辣的陽光，在自行車的前把上安裝了遮陽傘，如圖甲所

示?？勺詮陌惭b了這把傘后，小科媽媽騎車時總感覺車把被向上提起，這是為什么呢？為

探究這個問題，小科制作了一個模型，并把它穿在一根鐵絲上，在鐵絲的上下各掛一只彈

簧測力計，如圖乙所示，然后用電吹風對著模型吹氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上面的測力計示數(shù)變小，

下面的測力計示數(shù)變大。

(1)經(jīng)過探究，小科認為模型上方的空氣流速(填“大干”“小于”或“等于“，下同)下方的

空氣流速，模型上方的大氣壓強下方的大氣壓強。

(2)小科根據(jù)自己的實驗給媽媽解釋了為什么騎車時總感覺車把被向上提起，小科的解釋

是。

【答案】(1)大于小于

(2)騎車時，傘上方的空氣流速大、壓強小，傘下方的空氣流速小、壓強大，因此車受到

一個向上的升力

【解析】本撅是?根據(jù)氣體壓強與流速的關(guān)系來解決實際間題。解題的關(guān)健是先分析出哪部

分流速快、哪部分流速慢，再根據(jù)壓強與流速的關(guān)系得出壓強的相對大小，最后對物體進行

受力分析。由于遮陽傘上、下表面不對稱，上表面比較凸，下表面比較平，所以上方空氣流

動速度比下方空氣流動速度大，這樣遮陽傘下表面的壓強就比上表面的壓強大，使傘受到一

個向上的升力。

1、小明的媽媽買了一輛電瓶車，并裝上了一頂靚麗的傘，如圖1所示?？勺詮陌惭b了這把

傘后，小明媽媽騎車時總感覺車把像被人向上提起，這是為什么呢？為探究這個問題，小明

制作了一個模型，并把它穿在一根鐵絲上，在鐵絲的上下各掛一只彈簧測力計，如圖2所

示，然后用電吹風對著模型吹氣，結(jié)果發(fā)現(xiàn)上測力計示數(shù)變小，下測力計示數(shù)變大。

(1)模型中兩測力計示數(shù)有差異，其原因是模型上方的空氣流速下方的空氣流速；模型上方的

大氣壓強下方的大氣壓強，

(2)小明由此實驗聯(lián)想到，有些轎車的尾部安裝了導流板［如圖3),主:要作用是在轎車高速行

駛時，增大對地面的壓力，提高車輪的抓地性能，則導流板橫截面的形狀是上圖4中

的(填字母)。

(3)為解決某地下商城“工”字形通道中過道的通風問題，技術(shù)員設計了以下幾種方案。如圖

5所示，黑色部分為墻面凸出部分，為安裝在過道頂?shù)膿Q氣扇，其中既有效又節(jié)能的

是一。

【答案】⑴大于小于(2)C(3)C

【解析】（1）等質(zhì)量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過模型的上表面和下表面，由于模型上

表面彎曲，呈圓弧狀，所以模型上部的空氣流速快，壓強??；下部的空氣流動慢，壓強大；

（2）要增加轎車對地面的壓力，提高車輪的抓地性能，就要使轎車高速行駛時，導流板上

方的空氣流速小壓強大，下方的空氣流速大壓強小，即上方平直下方凸起，產(chǎn)生一個向下的

壓強差。所以則導流板橫截面的形狀應是圖中的Co（3）為解決某地卜.商城“工”字形通

道中過道的通風問題，讓過道中空氣流動起來，那就要使過道兩側(cè)通道空氣流速不同，從而

使兩側(cè)通道壓強不同，通過這個壓強差促使通道內(nèi)空氣流動產(chǎn)生通風的效果，根據(jù)探究實驗

結(jié)論，我們只要在兩通道的其中一個加凸起，就可以保證兩側(cè)有壓強差，為了節(jié)能我們也沒

有必要加裝換氣扇，綜上所述此題應選C.

2、飛機在空中飛行時都有一定的迎角（機翼軸線與水平氣流的夾角）。飛機飛行時的升力除

了與機翼形狀有關(guān)外，是否還與迎角大小有關(guān)?為了研究這一問題，在老師的幫助卜.，小明

利用電風扇、升力測力計、飛機模型，按圖甲方式講行如下實驗。

①閉合電風扇的開關(guān)，調(diào)節(jié)擋位使其風速最大，并使飛機模型的迎角為0。，記錄測力計的

示數(shù)。重復5次實驗并計算升力平均值。

②改變迎角大小，使其分別為5。、10。、15。、20°,重復步驟①。

③處理相關(guān)數(shù)據(jù)得到“升力與迎角的關(guān)系”，如圖乙。

（1）本實驗得出的結(jié)論是：。

（2）小明若要進一步研究“飛機的升力與其飛行速度的關(guān)系，利用現(xiàn)有器材，如何操作可以

模擬飛機不同的飛行速度?。

（3）資料顯示：本實驗結(jié)論與實際相符，且飛機迎角一定時，飛行速度越大升力也越大。若

某飛機以500千米/時做水平勻速直線飛行時的迎角為而以800千米/時做水平勻速直

線飛行時的迎角為％（4、%均小于15。）。請比較%的大小關(guān)系：。

【答案】（1）飛機以一定的速度飛行時，迎角從0。到20。，隨著迎角的增大，K機所受升力先

增大后減小，15。附近時達到最大（2）改變電風扇的擋位來改變風速大?。ǜ淖冸婏L扇與飛機

模型的距離）（3）知＞仇

【解析】（1）由圖乙可以看出：飛機以一定的速度飛行時，迎角從0°到20。，隨著迎角的增大，

飛機所受升力先增大后減小，15。附近時達到最大。（2）小明若要進一步研究“飛機的升力與其

飛行速度的關(guān)系“，需要控制仰角相同，改變飛行速度，實驗中通過改變電風扇的擋位來改

變風速大小。（3）飛機在水平勻速直線飛行時升力一定，根據(jù)“飛機迎角一定時，飛行速度越

大升力也越大“知，飛行時升力一定，速度越大，迎角越小，所以①>心。

3、如圖所示，甲、乙容器中分別盛有密度為IxUkg/n?的水和密度為I.2x|（）3kg/m3的鹽

水，當在A處沿水平方向快速吹氣時，會發(fā)現(xiàn)B、C管中的液面上升到一定高度，原因是

A處空氣流速加快，壓強，B、C管內(nèi)外液面高度差之比為hi：h2=o

【答案】減小6：5

【解析】當在A處沿水平方向快速吹氣時，A處空氣流速加快、壓強減小，管內(nèi)氣體的壓強

小于外界大氣壓，所以兩邊的液體在大氣壓的作用下上升；設B管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強為p水，

C管內(nèi)鹽水產(chǎn)生的壓強為p代水，管內(nèi)氣體壓強為p,由圖知，管內(nèi)氣體壓強加上液體產(chǎn)生的

壓強等于大氣壓，則大氣壓po=p+p>K=p+pAk水，所以P產(chǎn)Pit水，由液體壓強公式可得：p水

ghi=p擔水gh2，則hi：h2=P從水：P^=1.2xlO3kg/m3：lxlO3kg/m3=6：5。

4、某興趣小組的同學觀察到：

①飛機在起飛和航行M機翼的仰角不同；②飛機越大，其機翼越大。他們想探究“機翼獲

得升力的大小與機翼仰角、機翼面枳有什么關(guān)系”。（注：機翼仰角為機翼卜表面與水平面

的夾角，機翼面積指機翼在水平面上