Question

11．學習了“流體壓強”的知識后，小明在家里做了如下的實驗：

（1）由圖甲所示的實驗，可以得出流體的壓強與流速之間有什么關系？答：流速越大的位置壓強越小．
（2）在圖乙所示的實驗中，電扇轉動后，托盤測力計的示數(shù)發(fā)生了什么變化？答：減小．
（3）在倒置的漏斗里放一個乒乓球，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（選填“會”或“不會”）掉下來．
（4）小明想，能否用壓強計探究氣體壓強與流速關系呢？他設計了如圖A所示的實驗裝置，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，此時玻璃管內(nèi)D點的氣體壓強為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，此時玻璃管內(nèi)D點的氣體壓強為p₂，速度為v₂．則p_1＜p₂，v_1＞v₂．（選填“＜”、“=”或“＞”）

（5）城市建設中，為了解決“H”形地下通道中過道的通風問題，工人們設計了如下方案．黑色部分為墻面凸出部分，“M”為安裝在過道頂?shù)碾婏L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越小，流速越小的位置壓強越大．解答此題就要根據(jù)這個原理來回答．
（2）分析流體的流速如何變化從而得出壓強的變化，再確定測力計示數(shù)的變化．
（3）分析乒乓球上方和下方空氣流速，根據(jù)流體流速越大壓強越小，判斷乒乓球受力情況，分析乒乓球運動狀態(tài)．
（4）在氣體中，流速越大的位置壓強越�。�液體壓強計是通過U形管兩管中液面的高度差來顯示壓強大小的．
（5）根據(jù)流體壓強與流速的關系，結合圖示的形狀進行判斷．

解答 解：（1）甲圖中，左管比較粗，右管較細．在流量一定時，管子越細，水的流速就越大．左管處和右管處得壓強大小關系呢？由圖可知，左管上方液柱高說明壓強大，由此得出流體壓強與流速的關系：流速越大的位置壓強越�。�
（2）電扇轉動后，氣流會流經(jīng)飛機機翼模型，機翼模型上方凸空氣通過的路程長，流速大，向下的壓強�。粰C翼模型下方凹空氣通過的路程短，流速小，向上的壓強大，從而形成了一個向上的壓強差，是托盤測力計的示數(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小，乒乓球下方空氣流速小壓強大，乒乓球受到向上的壓強大于向下的壓強，乒乓球不會掉下來．
（4）向玻璃管中吹氣時，由流速大的位置壓強小可知，U形管左管內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，則兩側氣體壓強差=水柱產(chǎn)生的壓強，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)生的壓強大，說明左管內(nèi)氣壓小，即此時D處的氣體壓強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)生的壓強小，說明左管內(nèi)氣壓大，即此時D處的氣體壓強p₂大，空氣流速v₂�。�
所以，p₁＜p₂，v₁＞v₂．
（5）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風道中的空氣流動速度不同．
如A圖，過道左右兩端的通風道相同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不合理．
如圖B，過道左右兩端的通風道相同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不合理．
如圖C，過道右端的通風道有凸起，所以相同時間風經(jīng)過過道右端的通風道時的路程長，則風速較快，所以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．此方案合理．
如圖D，過道中有電動機，電動機工作時過道中空氣流動速度加快，氣壓減小，空氣會從過道口流進來而通風，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越�。唬�2）減�。唬�3）不會；（4）＜；＞；（5）C．

點評 此題考查的是流體壓強與流速關系的相關實驗及在生活中的應用，容易出錯的是有些同學不能分析出流體流速的變化情況，這是因為對生活常識的了解太少所致．此題綜合性強，值得我們關注．