第4節(jié)  流體壓強與流速的關(guān)系
 課題流體壓強與流速的關(guān)系課型新授課教學(xué)目標(biāo)知識與技能1.了解流體壓強與流速的關(guān)系.2.能運用流體壓強與流速的關(guān)系解釋生活中有關(guān)的現(xiàn)象.3.知道升力在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，并能對其進行解釋.過程與方法1.通過觀察一些現(xiàn)象，認(rèn)識流體的壓強跟流速有關(guān).2.通過實驗探究，體會由流體壓強差異產(chǎn)生的力在生活中的一些應(yīng)用和一些危害.3.經(jīng)歷探究流體壓強與流速的關(guān)系，理解升力產(chǎn)生的原因.情感、態(tài)度與價值觀1.讓學(xué)生初步了解流體壓強差異所產(chǎn)生的現(xiàn)象，通過學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的熱愛.2.培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、探索未知世界的良好習(xí)慣.教學(xué)重點探究流體壓強與流速的關(guān)系、升力的產(chǎn)生和應(yīng)用.教具準(zhǔn)備多媒體課件、硬幣、刻度尺、白紙（2張）、蠟燭（2支）、漏斗（2個）、乒乓球（2個）、火柴、玻璃管、電風(fēng)扇、電子秤、機翼模型（帶支架）等.教學(xué)難點運用流體壓強與流速的關(guān)系解釋日常生活中的相關(guān)現(xiàn)象.教學(xué)課時1課時課前預(yù)習(xí)1.物理學(xué)中把具有流動性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體.2.在流體中，流速越大的地方壓強越小.3.飛機機翼的形狀特征是：底平上凸. 鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可針對性地挑選部分難題講解），加強學(xué)生對知識的鞏固.   新課導(dǎo)入師：前面我們學(xué)習(xí)了大氣壓強，下面首先來進行一個“吹硬幣跳高”比賽，看誰能使硬幣跳得最高.(參照教材P44《想想做做》——“硬幣‘跳高’比賽”)學(xué)生感到不可思議.(硬幣竟然能被吹起來,最后還成功飛越了欄桿)教師提出問題：是什么原因使硬幣飛起來的呢？學(xué)生猜想與假設(shè)，思考并討論.教師引入新課“流體壓強與流速的關(guān)系”.                                           進行新課知識點1  流體壓強與流速的關(guān)系教師向?qū)W生介紹流體,并舉例：如空氣\,水等都是流體.板書：流體:液體和氣體都具有流動性,統(tǒng)稱為流體.師：剛才我們的實驗中，往硬幣上方吹氣改變了什么？生：加快了硬幣上表面空氣流動的速度.師：那硬幣的上表面的氣壓有什么變化？生：上方氣壓變小.師：硬幣上、下表面的壓強相同嗎？生：不同.師：形成什么方向的壓強差？生：使硬幣的上、下表面產(chǎn)生了向上的壓強差.得出結(jié)論：氣體流動的速度越大，氣體的壓強越小.教師引導(dǎo)學(xué)生分組實驗：小組1：拿兩張紙，使其自由下垂，向紙中間吹氣.（如圖甲）小組2：把乒乓球放置于漏斗里，從漏斗尖端朝下用力吹.（如圖乙）小組3：把兩只等高的點燃的蠟燭相距約10cm并列豎放在水平桌面上，用玻璃管吹兩只蠟燭的中間.（如圖丙）小組之間交流實驗現(xiàn)象：小組1：可以看到兩張紙向中間靠攏(如圖甲)；      圖甲           圖乙             圖丙          圖丁小組2：可以看到乒乓球并不下落，反而上升(如圖乙)；小組3：可以看到兩只蠟燭的火焰往中間靠攏（如圖丙）.學(xué)生分析原因，教師引導(dǎo)分析，得出結(jié)論.板書：流體在流速大的地方壓強較小,在流速小的地方壓強較大.例題1(用多媒體展示)如圖丁所示，在水平的兩根筷子中間放上兩只乒乓球，通過空心塑料管向兩球間用力吹氣，會發(fā)現(xiàn)兩只乒乓球()A.相互靠近B.相互遠(yuǎn)離C.靜止不動D.向同一方向運動解析：用塑料管向兩球間吹氣時，兩球中間空氣流速大于兩球外側(cè)的空氣流速，由流體壓強跟流速的關(guān)系可知，兩球中間處壓強小于外側(cè)壓強，壓強差使兩球同時向中間運動而靠近.答案： A                                               進行新課知識點2 飛機的升力教師組裝模擬飛機升力產(chǎn)生的實驗（如圖甲），引導(dǎo)學(xué)生觀察當(dāng)打開電風(fēng)扇時電子秤的示數(shù)如何變化，并完成下列思考題：（用多媒體展示）思考題：飛機前進時，機翼與周圍的空氣發(fā)生______ ，相當(dāng)于有氣流迎面流過機翼.氣流被機翼分成上下兩部分，由于機翼橫截面積形狀上下不對稱，在相同時間內(nèi)，機翼上方氣流通過的路程較_______，因而速度較________，它對機翼的壓強較 ______；下方氣流通過的路程較______，因而速度較______，它對機翼的壓強較______.因此，在機翼的上下表面存在 __________，這就產(chǎn)生了向__________的升力.（如圖乙）         甲                         乙 答案：相對運動長大小短小大壓強差上教師換用上、下面都是平面的另一模型代替上述機翼模型再進行實驗，讓學(xué)生比較.引導(dǎo)學(xué)生進一步理解升力產(chǎn)生的原因.教師播放課件視頻：飛機起飛.師：大家通過剛才的視頻可以看到，飛機起飛之前一定要在跑道上加速，使它周圍的空氣流速較大.下面我們再做個實驗，想一想如果機翼反向安裝（上平下凸），飛機還能飛起來嗎？教師用兩架機翼安裝方式相反的飛機模型進行實驗，產(chǎn)生了兩種不同的現(xiàn)象：上凸下平的那架飛起來了，上平下凸的那架并沒有飛起來.（引導(dǎo)學(xué)生思考為什么會這樣？）學(xué)生回答：機翼的形狀不同.師：回答正確，上凸下平的那架飛機產(chǎn)生的壓強差向上，形成升力；上平下凸的那架飛機產(chǎn)生的壓強差向下，形成壓力.因此我們千萬不能將機翼裝反了.板書：飛機的升力：由于機翼的形狀上凸下平，在空氣中運動時，通過機翼的上、下表面的空氣流速不同而存在壓強差，產(chǎn)生了向上的升力.進行新課例題2（用多媒體展示）飛機機翼初看好像是一個整體，實際上是由幾部分組成的.它的襟翼可以繞軸向后下方、后上方偏轉(zhuǎn).飛行員在飛機上升、平穩(wěn)飛行、下降和著陸減速等過程中，是通過操縱桿改變襟翼的彎度來改變飛機的升力、阻力的.下圖是簡化機翼截面圖，其中表現(xiàn)飛機上升的是（   ）A              B            C           D解析：飛機的機翼主要是使迎面吹來的風(fēng)在機翼的上下表面上流速不等，從而產(chǎn)生壓強差.要飛機上升，那么要產(chǎn)生向上的壓強差.因此，上方的氣體流速要大，壓強才小，下方的流速要小，壓強才大，這樣就可以產(chǎn)生向上的升力，使飛機上升.對照四個圖，只有A選項中機翼上方的凸度最明顯，形成向上的升力，故A項符合；B項為下降；C項為平穩(wěn)飛行；D項為著陸減速.答案：A                                             教學(xué)板書 課堂小結(jié)大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，收獲確實不少，我們知道了流體壓強與流速的關(guān)系，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大.還知道了流體壓強與流速的關(guān)系與我們生活、生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，以及升力的產(chǎn)生與應(yīng)用.教材習(xí)題解答想想做做（P44）如圖9.4-1，在離桌邊20~30cm的地方放一枚鋁質(zhì)硬幣，在硬幣前10cm左右放置一個高度約2cm的木塊，在硬幣后放置一本與硬幣厚度相當(dāng)?shù)墓P記本.在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣，硬幣就可能跳過木塊.是什么力使得硬幣向上“跳”起來了？解答：由于吹氣，硬幣上面的空氣的流速大，壓強變小了，于是下面空氣把硬幣托起來.想想做做（P45）把紙按圖9.4-3甲的尺寸剪下，折成圖9.4-3乙的形狀，并用小段膠帶固定，這就是飛機機翼的模型.MN是固定在“機翼”前端的細(xì)線.把細(xì)線拉平繃緊，用嘴對著“機翼”前端細(xì)線的位置用力沿水平方向吹氣，可以看到“機翼”在氣流的作用下向上翹起.這是什么原因？解答：如圖所示，迎面吹來的風(fēng)被機翼分成上下兩部分，由于機翼橫截面的形狀上下不對稱，在相同時間內(nèi)，機翼上方氣流通過的路程較長，因而速度較大，它對機翼的壓強較?。幌路綒饬魍ㄟ^的路程較短，因而速度較小，它對機翼的壓強較大.因此在機翼的上下表面產(chǎn)生了壓強差，這就是向上的升力.動手動腦學(xué)物理（P46）1.如圖9.4-6，在火車站或地鐵站，離站臺邊緣一定距離的地方標(biāo)有一條安全線，人必須站在安全線以外的區(qū)域候車.請分析，為什么當(dāng)列車駛過時，如果人站在安全線以內(nèi)，即使與車輛保持一定的距離，也是非常危險的. 知識拓展：飛機的升力與飛機的動力是同一個力嗎？飛機的升力來自于機翼上、下兩表面的壓力差；飛機發(fā)動機產(chǎn)生的力能使飛機運動，但不能夠使飛機上升，故不是同一個力.兩者不能混淆.對球類比賽中的弧線球的解釋——由于球的高速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致向前飛行的球的兩側(cè)空氣流速不同，從而產(chǎn)生側(cè)向的空氣壓力差，使球改變運動方向，讓對手難以防守.如圖所示的上旋轉(zhuǎn)：當(dāng)乒乓球本身上旋飛行時，同時帶著球體周圍的空氣一起旋轉(zhuǎn)，但是由于球體上沿周圍空氣旋轉(zhuǎn)方向和迎面氣流方向相反，因而受到阻力，導(dǎo)致其流速降低，而球體下沿的氣流與迎面氣流方向相同，因而流速加快.最后的結(jié)果是，本來球體上下沿的氣壓相等，現(xiàn)在變成了上沿因流速減小氣壓增大，而下沿流速增大氣壓減小.這樣，由于球體受空氣壓力不平衡，總的合力方向是向下的，球的下落速度加快.因此，在相同的條件下，上旋球的飛行弧線比不轉(zhuǎn)球的飛行弧線要低、要短.   教材習(xí)題解答2.風(fēng)沿著窗外的墻面吹過時，窗口懸掛的窗簾會飄向窗外；居室前后兩面的窗戶都打開時，“過堂風(fēng)”會把居室側(cè)面擺放的衣柜門吹開.請解釋以上現(xiàn)象的原因.3.據(jù)說1912年秋天，當(dāng)時世界上最大的輪船之一——奧林匹克號在海上全速前進，另一艘比它小得多的霍克號軍艦，沿著與它的航線幾乎平行的方向疾駛，兩船最初相距100m左右，隨后相互靠近.一件令人吃驚的事發(fā)生了：霍克號突然偏離了自己的航道，向奧林匹克號直接沖過來.最后，兩船劇烈相撞，霍克號把奧林匹克撞出了一個大洞.請你用所學(xué)的物理知識解釋這一事故發(fā)生的原因.4.如圖9.4-7，把長20cm左右的飲料吸管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.往B管中吹氣，可以看到A管中的水面上升，這是什么原因？如果用力吹氣，A管中的水將從管口流出，想一想，這個現(xiàn)象有什么實用價值？1.解答：當(dāng)火車駛過來帶動著它周圍的氣體以很大的速度向前流動.人此時若站在安全線以內(nèi)，則人身前和身后的氣體流速不等，造成前后的氣體壓強也不相等，身后的氣壓大，身前的氣壓小，壓強差就會推動人向前與運動著的火車靠攏，從而引發(fā)危險.2.解答：因為當(dāng)風(fēng)吹過居室時，衣柜外氣體的流速大于衣柜內(nèi)氣體的流速，所以衣柜外氣體的壓強小于衣柜內(nèi)氣體的壓強，向外的壓強差就會將衣柜門推開.3.解答：兩船靠近時，中間水的流速比船外側(cè)水的流速大，中間水的壓強小，兩船在外側(cè)與中間水的壓強差的作用下，就會互相靠攏，所以兩船相撞.4.解答：當(dāng)空氣從B管小孔迅速流出，B管小孔附近空氣的流速較大，使壓強減小，小于容器中的水面上方的空氣壓強，壓強差使水沿著A管上升.從管口流出后，受氣流的沖擊，被噴成霧狀.家用噴霧器就是根據(jù)這個原理制成的，實驗室的流水抽氣機也是根據(jù)這個原理來抽氣減壓的.難題解答例題3如圖所示，在一段輸液管粗細(xì)不同的部位，分別插入兩根相同的口服吸管（圖中a、b處），用注滿水的大注射器通過輸液管向外注水（演示時整個裝置內(nèi)注滿水）．圖中a、b處噴出水的高度不同，該現(xiàn)象說明（    ）                                     課外拓展：流量表示單位時間內(nèi)通過某一橫截面的流體的體積，用字母Q表示，定義式為Q=V/t. 難題解答A．a處水的流速大、壓強小B．a處水的流速小、壓強大C．b處水的流速大、壓強大D．b處水的流速小、壓強小解析:當(dāng)用注滿水的大注射器通過輸液管向外注水時，底部橫截面積越大，水流速越慢，產(chǎn)生的壓強越大，水的高度越大，所以b處壓強小，水的高度低，a處壓強大，水的高度高．答案：B 布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí)，并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時的內(nèi)容。教學(xué)反思1.流體的壓強與流速的關(guān)系這一節(jié)與生活中許多現(xiàn)象有著密切的聯(lián)系，因此在實驗的設(shè)計上，盡量尋找學(xué)生熟悉的、現(xiàn)實的，學(xué)生又非常感興趣的例子和實驗.通過學(xué)生動手吹硬幣“跳高”實驗引入新課，既調(diào)動了學(xué)生的好奇心，同時又達到讓學(xué)生參與動手實驗探究的目的.接著為幫助學(xué)生進一步理解流體的壓強與流速的關(guān)系，讓學(xué)生分組實驗進行驗證，通過小組交流明白流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大的道理.教師在課堂上充分挖掘生活中有關(guān)流體壓強與流速關(guān)系的實例，并用所學(xué)知識解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，體現(xiàn)了中考的理念.2.在介紹流體的壓強與流速的關(guān)系的應(yīng)用時，運用先進的教學(xué)工具——多媒體技術(shù)進行教學(xué)，讓學(xué)生在觀看的過程中思考問題，這樣既調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性，同時又豐富了學(xué)生的視覺效果、吸引了學(xué)生的注意力.3.在講解升力的應(yīng)用時，運用先進的教學(xué)工具——多媒體技術(shù)進行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生分析，讓學(xué)生在觀看的過程中思考問題，感受物理知識的神奇魅力，從而激勵同學(xué)們更加努力學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)大自然的知識奧秘.這樣的教學(xué)設(shè)計關(guān)注了學(xué)生生活，從而體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程理念.教學(xué)過程中老師的疑問：     教師點評和總結(jié)：                               

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9.4 流體壓強與流速的關(guān)系

版本： 人教版

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