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物理
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第九章 壓強 第4節(jié) 流體壓強與流速的關系
教
學
目
標
知識與技能
1. 通過實驗，能總結出流體壓強與流速的關系。
2. 會用流體壓強與流速的關系解釋簡單的物理現(xiàn)象。
3. 了解飛機的升力是怎樣產(chǎn)生的。
過程與方法
1．通過動手實驗、觀察，探究流體的壓強與流速的關系。
2．通過探究實驗體驗由流體的壓強產(chǎn)生的力。
3. 通過體驗，理解由流體壓強差異產(chǎn)生的力，通過應用，提高解決實際問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀
1. 初步領略由于流體壓強差異而產(chǎn)生的自然奧秘，引發(fā)對大自然的好奇心與求知欲。
2．培養(yǎng)學生實驗、觀察、比較、分析、歸納等學習方法和科學的思維觀。
3. 讓學生養(yǎng)成遵守交通規(guī)則的好習慣。
教學重點
1.了解流體壓強和流速關系。
2. 了解生活中跟氣體壓強與流速相關的現(xiàn)象.
教學難點
1. 通過實驗探究，初步了解流體壓強與流速的關系。
2. 運用流體壓強與流速的關系解釋飛機升力產(chǎn)生的原因。
教具準備
硬幣、紙條、紙張、漏斗、乒乓球
教學方法
實驗探究法、觀察法 對比法、歸納總結法、講解法、演繹法。
導
入
新
課
講故事學物理：歷史上的一次海難
1912年秋天，“奧林匹克”號正在大海上航行，在距離這艘當時世界上最大遠洋輪船的100米處，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號正在向前疾駛，兩艘船似乎在比賽，彼此靠的較近，同向航行駛向前方。忽然，正在疾駛中的“豪克”號好像被大船吸引似地，一點也不服從舵手的操縱，竟一頭向“奧林匹克”號闖去。最后，“豪克”號的船頭撞在“奧林匹克”號的船舷上，撞出個大洞，釀成一件重大海難事故。

是什么力讓小船沖向奧林匹克號？

教
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程
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程
新課學習
一、流體壓強與流速的關系
某日新聞：某日下午賽車帶起井蓋，造成國際賽車中斷幾個小時。你能解釋出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因嗎？
想想做做 硬幣跳高實驗
（1）在離桌邊2～3cm的地方放一枚鋁制硬幣。
（2）在硬幣前 10 cm 左右放置一個高度約2 cm的木塊。
（3）在硬幣的上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣。
（4）可觀察到在硬幣的上面吹氣，硬幣會跳起來，而且吹氣用的力量越大，硬幣跳得越高。
比一比：誰的硬幣跳的最高。試著分析其中的原因。
口吹硬幣跳躍木塊
問題：硬幣能飛起，說明硬幣受向上的力，誰才能給它向上的力？
分析原因：硬幣與桌面間總有一定的縫隙，硬幣的下方和上方都有空氣。當在硬幣上方沿著與桌面平行的方向吹氣時，硬幣上方氣體的流速大，壓強小，下方氣體的流速小，壓強大。產(chǎn)生向上的壓力差。
1.流體：液體和氣體統(tǒng)稱為流體。
氣體和液體都具有流動性，所以就統(tǒng)稱為流體。液體、氣體靜止時的壓強前面我們已經(jīng)研究過了；當液體、氣體處于流動時壓強又是怎樣的呢？與什么因素有關呢？
做一做 1 ：一只漏斗和一個乒乓球，怎么可以讓乒乓球在漏斗口不掉下來？（可以有幾種方法？）
方法1：把乒乓球堵嚴漏斗下端口。然后用力把直管內(nèi)的空氣吸走.
方法2：把乒乓球放在下端口附近，不堵住漏斗口。用力向下吹氣.

方法1中的現(xiàn)象：球是靜止不動的。
分析：原因是漏斗中的空氣被吸走，球被大氣壓壓在漏斗口。
方法2的現(xiàn)象：乒乓球會旋轉。懸浮在空中。
問題：什么力支持住乒乓球？
分析原因：吹氣時,乒乓球上方氣體流速大，空氣壓強小，乒乓球下方氣體流速小，空氣壓強大，出現(xiàn)向上的壓強差，所以產(chǎn)生一個向上的力。
做一做 2：向兩張自由下垂的紙中間吹氣，你會發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？
現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)兩張紙沒有向兩邊分開，而是向中間靠攏。
問題：為什么吹氣時，兩張紙沒被吹開。反而吸到了一起？

分析原因：吹氣時，紙條內(nèi)側空氣流動快，壓強變小，紙條外側空氣流動慢，壓強大，兩紙條被吸到了一起。
歸納總結：氣體流速大的地方壓強小，在流速小的地方壓強大。
實驗探究：探究液體壓強與流速關系
連通器里的液體靜止時，液面是相平的，那么當連通器里的液體流動時，液面還是相平的嗎？容器底部的壓強還是否相同？
實驗現(xiàn)象：
實驗現(xiàn)象分析：每秒流經(jīng)管子不同截面的液體體積相等。橫截面積大的位置流速小，橫截面積小的位置流速大。流速越大，所受到的壓強越小，因此液柱越低。
實驗結論：在液體中，流速越大的位置壓強越小，流速越小的位置壓強越大。
2. 液體的壓強與流速的關系
流體(氣體和液體)中，流速越大的位置壓強越小,流速越小的位置壓強越大。
3.生活中有關流體壓強與流速關系的現(xiàn)象：
(1)航海規(guī)則為什么規(guī)定,兩艘輪船不能近距離同向航行？
原因：這是因為當兩船并行時，兩船內(nèi)側水的流速大于兩船外側水的流速，造成內(nèi)側水的壓力小于外側水的壓力，進而使兩船逐漸靠攏，釀成海難事故。

(2)草原犬鼠的“空調(diào)”洞穴
犬鼠的洞穴有兩個出口，一個是平的，另一個則是隆起的土堆。這是為什么呢？

原因：風從地表吹過，在平直洞口處流速小，壓強大；在凸起洞口處流速大，壓強小，兩個洞口間具有壓強差，在洞穴內(nèi)產(chǎn)生風。
(3)噴霧器原理

原理：小孔處空氣流速快，壓強小，容器里液面上方的空氣壓強大，液體就沿著細管上升，從管口流出后，受氣流的沖擊，被噴成霧狀。
(4)在火車站臺，為什么不能站在安全線以內(nèi)？

原因：火車進站時，速度仍然很大。離車體越近的空氣流動速度越大，壓強越小。離車遠的空氣流動速度小，壓強大。如果人站在安全線以內(nèi)，壓力差會把人壓向火車。
(5)跑車的尾翼
跑車車身形狀和機翼類似，高速飛馳時，如果產(chǎn)生向上的力就會發(fā)飄，會造成行駛不穩(wěn)定。
原理：車尾翼板象“裝反了的機翼”,上方壓強大于下方,給車身向下的較大壓力，既增加了穩(wěn)定性，加大了與地面摩 擦，增大了動力。
二、飛機的升力
幾十噸重的飛機為什么能騰空而起？秘密在于：飛機的機翼。機翼的形狀是上凸下平。機翼上下表面的壓強差是產(chǎn)生升力的原因。
1.機翼上下表面的壓強差是產(chǎn)生升力的原因。

原理：機翼的形狀是底平上凸. 迎面吹來的風被機翼分成兩部分，由于機翼橫截面形狀上下不對稱，在相同的時間里機翼上方氣流通過的路程長，因而速度較大，對機翼的壓強較?。幌路綒饬魍ㄟ^的路程較短，因而速度較小，對機翼的壓強較大．機翼上下表面的壓強差使飛機產(chǎn)生了向上的升力。
飛機的升力：氣流在機翼上下表面由于流速不同、壓強不同產(chǎn)生的壓力差，這就是向上的升力。
2.鳥類的翅膀橫截面與飛機機翼很相似
觀察圖，分析鳥類展開雙翅，即使不撲打，也能在空中滑翔而不會跌下來的原因。
分析原因：鳥翅如同機翼，鳥翅的上方是曲面，下方近似于平面，氣流通過上方的速度大于下方氣流的速度。因此上方的壓強小于下方的壓強，產(chǎn)生向上的升力，所以鳥在空中滑翔不會掉下來。
聰明的動物世界——灰雁
生活在歐洲的灰雁,如果天氣情況很惡劣時，空氣流動很大，且非常不穩(wěn)定，它需要降低高度以擺脫這種不利的狀況。請同學們幫它想想辦法，它怎樣才能迅速的降低高度呢？
身體完全翻轉過來，倒立飛行
課堂小結
課堂練習
1.（2020廣東省）如圖所示，不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是（ ）
A．圖甲所示向兩張紙中向吹氣，紙張向中間靠攏
B．圖乙所示用吸管吸飲料
C．圖丙所示向B管吹氣，A管中的水面上升
D．圖丁所示飛機產(chǎn)生升力的原因
【答案】B
【解析】A．圖甲所示向兩張紙中向吹氣，兩張紙中間的空氣流動速度大，壓強小，兩張紙外側空氣流動速度小，壓強大，從而產(chǎn)生向內(nèi)的壓強差，紙張向中間靠攏，故A不符合題意；
B．用吸管吸飲料時，吸管內(nèi)的氣壓減小，小于外界大氣壓，在外界大氣壓的作用下，將飲料壓入口中，這是利用大所壓強的原理，故B符合題意；
C．圖丙所示向B管吹氣，A管上方空氣流動速度大，從而使管內(nèi)的氣壓小，在外界大氣壓作用下，將液體往上壓，故C不符合題意；
D．在機翼的上表面空氣流動速度大小，壓強??；機翼的下表面空氣流動速度小，壓強大，產(chǎn)生一個向上的壓強差，從而產(chǎn)生一個向上的壓力差，使飛機獲得升力，故D不符合題意。故選B。
2.（2020宜昌）下列實例中，沒有用到“流體流速快的位置壓強小”這個原理的是
A．用吸管吸起杯中飲料 B．列車站臺邊緣設置“安全線”
C．兩艘輪船不得并排疾駛 D．窗外沿墻面吹風，窗簾飄向窗外
【答案】A
【解析】A．用吸管吸起杯中飲料，是利用外界大氣壓的作用將飲料壓入吸管內(nèi)，故A符合題意；
B．火車站臺邊緣處標有一條安全線，人必須站在安全線以外位置候車。其原因是火車急速駛過車站時，安全線以內(nèi)的空氣流速大、壓強小，故B不符合題意；
C．兩艘輪船不能近距離并排航行，是為了防止因兩船內(nèi)側水流速度大于外側水流速度，造成內(nèi)側壓強小于外側壓強，致使兩船相碰，故C不符合題意；
D．風沿著外墻吹過時，窗簾外側空氣流速大，壓強小，內(nèi)側空氣流速慢，壓強大，窗簾受到向外的壓強大于向內(nèi)的壓強，把窗簾壓向窗戶外面，故D不符合題意。故選A。
3.（2020連云港）下列關于壓力和壓強的說法正確的是（ ）
A．重力大的物體產(chǎn)生的壓力也大
B．大氣對處于其中的物體都有壓強
C．流體的流速越大，流體的壓強越大
D．相同深度的液體對容器底部產(chǎn)生的壓強相同
【答案】B
【解析】A．重力大的物體產(chǎn)生的壓力不一定也大，只有水平面上的物體，產(chǎn)生的壓力等于其重力，故A錯誤；
B．空氣有重力，并和液體一樣具有流動性，所以空氣對浸沒在它里面的物體向各個方向都能產(chǎn)生壓強，故B正確；
C．流體的流速越大，流體的壓強越小，故C錯誤；
D．液體壓強與液體的深度和液體的密度有關，相同深度的液體，如果液體的密度不同，液體對容器底部產(chǎn)生的壓強不相同，故D錯誤。故選B。
4.（2020自貢）如圖所示，一輛轎車在平直公路上高速行駛時，其上、下表面相比較（ ）
A．轎車上表面空氣流速小壓強大 B．轎車上表面空氣流速大壓強小
C．轎車下表面空氣流速小壓強小 D．轎車下表面空氣流速大壓強大
【答案】B
【解析】轎車的形狀為上凸下平，在平直公路上高速行駛時，轎車上方空氣流速大、壓強小，下方空氣流速小、壓強大。故選B。
5.（2020大連）列車駛過車站時，站臺上的人必須站在安全線以外的區(qū)城。因為這時列車周圍的空氣（ ）
A．流速增大，壓強減小B．流速減小，壓強減小。
C．流速增大，壓強增大D．流速減小，壓強增大
【答案】A
【解析】流體在流速快的地方壓強小，列車駛過車站時，使人和火車之間的空氣流動速度快，壓強變小，離站臺遠的地方氣體相對流速較慢，壓強較大，人離火車太近，人在內(nèi)外壓強差的作用下，被強大的氣流壓向列車，從而造成危險。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。
6.（2020東營）近期交警部門加大對電動車安裝遮陽傘的檢査拆除力度?遮陽傘雖能遮擋陽光，但存在安全隱患，當電動車快速行駛時，如圖所示，下列說法正確的是
A．遮陽傘上邊空氣流速小，壓強小，傘面被向下壓
B．遮陽傘下邊空氣流速大，壓強小，傘面被向上吸
C．遮陽傘上邊空氣流速大，壓強大，傘面被向下壓
D．遮陽傘下邊空氣流速小，壓強大，傘面被向上吸
【答案】D
【解析】傘的形狀是上方凸起的，當氣流經(jīng)過時，上方的流速大，壓強小，下方的流速小，壓強大，傘下方的氣壓大于傘上方的氣壓，這樣就會產(chǎn)生一個向上的升力，使傘容易被風吸起來，使電動車不能平穩(wěn)行駛。故選D。
7.（2020天門）以下選項中，沒有利用“流體壓強與流速的關系”的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．圖甲，賽車尾部安裝氣流偏導器B．圖乙，氣墊船船體脫離水面行駛
C．圖丙，飛機的機翼設計成流線型D．圖丁，高鐵站站臺上劃定安全線
【答案】B
【解析】A．圖甲，賽車尾部安裝氣流偏導器，利用了“流體壓強與流速的關系”產(chǎn)生向下的壓力差，從而使賽車獲得更大的摩擦力，故A不符合題意；
B．圖乙，氣墊船船體脫離水面行駛，是通過向下噴氣使船體離開水面，沒有利用“流體壓強與流速的關系”，故B符合題意；
C．圖丙，飛機的機翼設計成流線型，利用了“流體壓強與流速的關系”產(chǎn)生向上的壓力差，使飛機獲得升力，故C不符合題意；
D．圖丁，高鐵站站臺上劃定安全線，是用來防止由于“流體壓強與流速的關系”而產(chǎn)生向鐵軌里的壓力差所帶來的危險，故D不符合題意。故選B。
8.（2020長春）下列物體在升空過程中，應用流體壓強與流速關系的是（ ）
A．飛機B．飛艇C．熱氣球D．氫氣球
【答案】A
【解析】A．飛機起飛時，機翼上方空氣流速大、壓強小，機翼下方空氣流速小、壓強大，從而產(chǎn)生了令飛機上升的升力，故A符合題意；
BCD．飛艇、熱氣球、氫氣球它們都是利用空氣的浮力升空的，故BCD不符合題意。故選A。
9.（2020安徽）如圖所示，把紙條放在嘴邊，用力沿紙條上方向前吹氣，會發(fā)現(xiàn)紙條向上飄動。這是因為________，從而推動紙條向上運動。
【答案】紙條上方氣體流速大，氣體壓強小
【解析】由圖可以看出，吹氣時紙條上方空氣流速大，壓強變小，下方的空氣流速不變，壓強不變，紙條下方受到的向上的壓強大于紙條上方向下的壓強，故紙條在壓強差的作用下飄起來。
10.（2020黔東南州）如圖所示，“殲31”是我國自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機。飛行時，以__________（填“地面”或“飛機”）為參照物，飛行員是靜止的；飛機能夠升空，是因為機翼上方的空氣流速比下方的__________（填“快”或“慢”），從而產(chǎn)生了較大的升力。
【答案】 (1). 飛機 (2). 快
【解析】[1]“殲31”是我國自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機。飛行時，以飛機為參照物，飛行員與飛機的位置不發(fā)生變化，所以飛行員是靜止的；
[2]飛機能夠升空，是因為機翼上方的空氣流速比下方的快，當空氣流速越快，壓強越小，所以機翼上方壓強小，而機翼下方壓強大，此壓強差產(chǎn)生升力。
板
書
設
計
第4節(jié) 流體壓強與流速的關系
1.流體：液體和氣體，統(tǒng)稱為流體
2.流體壓強與流速的關系：
實驗表明：流體流動時的壓強與靜止時的壓強不同，流體流速越快，壓強越小。
（1）液體流動時，在流速大的地方，壓強較??；在流速小的地方壓強大。
（2）氣體流動時，在流速大的地方，壓強較??；在流速小的地方壓強大。
3.飛機升力的產(chǎn)生：
（1）機翼的結構特點：地平上凸
（2）機翼升力的產(chǎn)生：機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。
布
置
作
業(yè)
【必做題】
教材第46頁動手動腦學物理的1、2題.
【選做題】
教材第26頁動手動腦學物理的3、4題.
課
后
反
思
本節(jié)課的知識較抽象，必須注意知識與實驗內(nèi)容要有機結合。實驗的目的是為了幫助學生更好地理解知識，所以實驗要注意其有效性和可參與性；所以本課的教學重點應該放在“探究”和“應用”兩個環(huán)節(jié)上。
（1）做好兩個實驗，讓學生完成幾個有趣的可操作性點的實驗，留給學生足夠的思考、討論和交流的時間。學生合作實驗、討論總結，充分調(diào)動學生學習的積極性和協(xié)作學習的精神，使學生真正成為課堂的主人，激發(fā)學生的學習探究的好奇心，對揭秘物理現(xiàn)象充滿了極大的向往，是非常有利于培養(yǎng)學生的學習積極性、主動性。通過動手體會感悟到所應用的物理知識，變抽象為具體，把感性認識上升為理性認識。
（2）利用得到的規(guī)律解釋生活中的現(xiàn)象，把所得規(guī)律應用到生活與生產(chǎn)中去，實現(xiàn)從物理走向社會，讓同學們感到學習物理的重要性，從而完成對學生情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)。聯(lián)系生活現(xiàn)象進行解釋，解決課初學生產(chǎn)生的疑惑，讓學生感受到物理就在我們的身邊。

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9.4 流體壓強與流速的關系

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