Question

11．學(xué)習(xí)了“流體壓強(qiáng)”的知識(shí)后，小明在家里做了如下的實(shí)驗(yàn)：

（1）由圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，可以得出流體的壓強(qiáng)與流速之間有什么關(guān)系？答：流速越大的位置壓強(qiáng)越�。�
（2）在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，電扇轉(zhuǎn)動(dòng)后，托盤測(cè)力計(jì)的示數(shù)發(fā)生了什么變化？答：減�。�
（3）在倒置的漏斗里放一個(gè)乒乓球，用手指托住乒乓球（如圖丙）．然后從漏斗口向下用力吹氣，再將手指移開，乒乓球不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）掉下來(lái)．
（4）小明想，能否用壓強(qiáng)計(jì)探究氣體壓強(qiáng)與流速關(guān)系呢？他設(shè)計(jì)了如圖A所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小明用嘴向玻璃管中吹氣，U形管內(nèi)液面高度差如圖B所示，此時(shí)玻璃管內(nèi)D點(diǎn)的氣體壓強(qiáng)為p₁，速度為v₁；小華再次吹氣后，U形管內(nèi)液面高度差如圖C所示，此時(shí)玻璃管內(nèi)D點(diǎn)的氣體壓強(qiáng)為p₂，速度為v₂．則p_1＜p₂，v_1＞v₂．（選填“＜”、“=”或“＞”）

（5）城市建設(shè)中，為了解決“H”形地下通道中過(guò)道的通風(fēng)問(wèn)題，工人們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案．黑色部分為墻面凸出部分，“M”為安裝在過(guò)道頂?shù)碾婏L(fēng)扇，其中既有效又節(jié)能（C）

Answer 1

分析 （1）在流體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小，流速越小的位置壓強(qiáng)越大．解答此題就要根據(jù)這個(gè)原理來(lái)回答．
（2）分析流體的流速如何變化從而得出壓強(qiáng)的變化，再確定測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化．
（3）分析乒乓球上方和下方空氣流速，根據(jù)流體流速越大壓強(qiáng)越小，判斷乒乓球受力情況，分析乒乓球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
（4）在氣體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越�。�液體壓強(qiáng)計(jì)是通過(guò)U形管兩管中液面的高度差來(lái)顯示壓強(qiáng)大小的．
（5）根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，結(jié)合圖示的形狀進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）甲圖中，左管比較粗，右管較細(xì)．在流量一定時(shí)，管子越細(xì)，水的流速就越大．左管處和右管處得壓強(qiáng)大小關(guān)系呢？由圖可知，左管上方液柱高說(shuō)明壓強(qiáng)大，由此得出流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：流速越大的位置壓強(qiáng)越�。�
（2）電扇轉(zhuǎn)動(dòng)后，氣流會(huì)流經(jīng)飛機(jī)機(jī)翼模型，機(jī)翼模型上方凸空氣通過(guò)的路程長(zhǎng)，流速大，向下的壓強(qiáng)小；機(jī)翼模型下方凹空氣通過(guò)的路程短，流速小，向上的壓強(qiáng)大，從而形成了一個(gè)向上的壓強(qiáng)差，是托盤測(cè)力計(jì)的示數(shù)減�。�
（3）從漏斗口向下用力吹氣，乒乓球上方空氣流速大壓強(qiáng)小，乒乓球下方空氣流速小壓強(qiáng)大，乒乓球受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng)，乒乓球不會(huì)掉下來(lái)．
（4）向玻璃管中吹氣時(shí)，由流速大的位置壓強(qiáng)小可知，U形管左管內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，則兩側(cè)氣體壓強(qiáng)差=水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即p_大氣-p_左=p_水；
圖B中，U形管的液面高度差大，水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大，說(shuō)明左管內(nèi)氣壓小，即此時(shí)D處的氣體壓強(qiáng)p₁小，空氣流速v₁大；
圖C中，U形管的液面高度差小，水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)小，說(shuō)明左管內(nèi)氣壓大，即此時(shí)D處的氣體壓強(qiáng)p₂大，空氣流速v₂小；
所以，p₁＜p₂，v₁＞v₂．
（5）要想讓風(fēng)經(jīng)過(guò)過(guò)道，過(guò)道左右兩端的氣壓應(yīng)該不同，所以過(guò)道左右兩端的通風(fēng)道中的空氣流動(dòng)速度不同．
如A圖，過(guò)道左右兩端的通風(fēng)道相同，所以過(guò)道左右兩端的通風(fēng)道中的空氣流動(dòng)速度相同，不合理．
如圖B，過(guò)道左右兩端的通風(fēng)道相同，所以過(guò)道左右兩端的通風(fēng)道中的空氣流動(dòng)速度相同，不合理．
如圖C，過(guò)道右端的通風(fēng)道有凸起，所以相同時(shí)間風(fēng)經(jīng)過(guò)過(guò)道右端的通風(fēng)道時(shí)的路程長(zhǎng)，則風(fēng)速較快，所以過(guò)道右端的氣壓小于左端的氣壓，所以空氣會(huì)從過(guò)道的左端流向右端，過(guò)道中有風(fēng)通過(guò)．此方案不需要消耗其他能量，既有效又節(jié)能．此方案合理．
如圖D，過(guò)道中有電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)過(guò)道中空氣流動(dòng)速度加快，氣壓減小，空氣會(huì)從過(guò)道口流進(jìn)來(lái)而通風(fēng)，但需要消耗電能，故此方案雖有效但不節(jié)能，不合理．
故選C．
故答案為：（1）流速越大的位置壓強(qiáng)越��；（2）減��；（3）不會(huì)；（4）＜；＞；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 此題考查的是流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及在生活中的應(yīng)用，容易出錯(cuò)的是有些同學(xué)不能分析出流體流速的變化情況，這是因?yàn)閷?duì)生活常識(shí)的了解太少所致．此題綜合性強(qiáng)，值得我們關(guān)注．