沪科版八年级物理第八章8.4流体压强与流速的关系 教案

第四节、流体压强与流速的关系
教学目标
1． 知识与技能：
知道流体压强与流速的关系
能根据气体压强与硫酸的关系来解释飞机升力产生的原因及相关的物理现象
2． 过程与方法：
通过观察和实验分析得出：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大等结论。
3． 情感态度与价值观：
通过教学活动，培养学生善于观察、乐于探索自然现象和生活中的物理道理的兴趣。
教学重点 液体压强与流速的关系
教学难点 飞机机翼的升力问题
教具学具 漏斗、乒乓球、注射器、小船、硬币、塑料管
教学方法 讲授法、实验法
教学过程
一、预习知识
1．流体包括 和 ，它们都没有一定的 ，且很容易 。
2．流速和压强的关系是： 。
3．什么是“香蕉球”？为什么球的运动会变弯？
4．飞机是怎么起飞的？飞机起飞前为什么要在跑道上快速运动一段距离？飞机是顺风容易起飞还是逆风容易起飞？
二、 引入新课
师：我们在这节课以前学习了压强的一些知识，其中主要是液体的压强和气体的压强，其实气体和液体有一些共性，哪位同学能说出是什么共性？
生：气体和液体都没有一定的体积。气体和液体都不是固定的，可以流动。
师：对，我们可以将气体和液体统称为流体， ( http: / / www.21cnjy.com )并且它们流动时具有一定的速度。到目前为止，本章中提到的流体都是处于静止状态的，如果流体，比如空气或者水，运动起来会发生怎样的情形呢？
三、新课教学
1．气体流速与压强的关系
在考虑这个问题之前我们先考虑一下第一节物理 ( http: / / www.21cnjy.com )课上我们做的实验，我向手中的两张纸的中间吹气会出现什么情况？当时大家都认为纸会被吹开，但事实并非如此，让人惊奇的是两张纸会向中间靠拢。这是为什么呢？
引导学生并讨论：吹气后，两张纸之间气体流速快，两张纸外侧气体流速慢，使得两张纸中间与外侧的压强不同，造成了压力，将两球挤在了一起。
总结气体流速与压强的关系：流动气体的压强，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
利用以上结论解释生活中常见的现象：
①一阵秋风吹过，地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。
②在快速的汽车后总是尘土飞扬。
③用漏斗吹乒乓球为什么乒乓球不落下来。
④吹硬币时为什么硬币会飞起来。
2．液体流速与压强的关系
我们在来看个实验：在水面上放两只小船，用注射器向船中间的水域冲水。
问：看见了什么现象？
生：分开的小船靠在了一起。
引导学生并讨论：冲水后，两船之间液体流速快，两船外侧液体流速慢，两船中间与外侧压强不同，造成了压力差，将两船挤在了一起。
总结液体流速与压强的关系：流动液体的压强，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
利用以上结论解释生活中常见的现象：
①大海中航行时，两艘船为何不能靠得太近？
②在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线，乘客必须站在安全线以外的地方候车，这是为什么？
既然液体和气体，统称为流体，那么把上面的两个结论合在一起我们能得出什么呢？学生总结：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
3．流体压强与流速的关系的应用：
（1）多数同学都看过、打过乒乓球，乒乓球运 ( http: / / www.21cnjy.com )动中的攻球，以快速和凶狠给对方造成很大的威胁．但是攻球往往会遇到这样的尴尬：挥拍过猛，球会不着台面飞出界外；如果因此而不适当地压低弧线高度，球又会触网失分。那么有没有一种攻球，可以携裹着强劲的力量和速度杀向对方，又能缩短打出的距离、增加乒乓球飞行弧线的高度？有，这就是带上旋的攻球，上旋球（逆时针旋转）与下旋球（顺时针旋转）相比，那种球飞行的弧线高？请做出合理的解释。
解释：与此相应的气流也有两 ( http: / / www.21cnjy.com )种：一种是跟球运动方向相反的气流和随球一起旋转的气流，它们叠加以后就会出现球的上下气流速度不一样，从而产生压强差形成弧圈球。
（2）如果你经常观看足球比赛的话，一定 ( http: / / www.21cnjy.com )见过罚前场直接任意球．这时候，通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”，挡住进球路线．进攻方的主罚队员，起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来直入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门．这就是颇为神奇的“香蕉球”，你能解释其原理吗？
解释：踢一般球时，球沿着直线前进， ( http: / / www.21cnjy.com )但是踢香蕉球时，球在空气中前进的同时还不断地旋转，一方面空气迎着球向后流动，另一方面由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转，其中，一侧与空气流向相反流速减小，另一侧与空气流向相同流速加快，根据流体流动与压强的关系可知由于足球两侧的压强不一样，于是足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。球技高超的足球运动员在罚球时都不是踢足球的中心，而是稍稍偏向一侧，若用脚踢在球心的左边球会向右转弯；体在球心的右边球将向左转弯。
（3）观察小河中水的流动，在河水深 ( http: / / www.21cnjy.com )度大致相同的地方，河面宽处流速小，河面窄处流速大，想一想这是为什么？在河面宽度大致相同大致相同的地方，流速与河水的深度有什么关系？
解释：河水在连续流动时，从上游流进多少水，就 ( http: / / www.21cnjy.com )从下游流出多少水，也就是说，在相同时间里，水通过任意截面的流量是相等的。所以在河水深度大致相同的地方，河面宽则流速小，河面窄则流速大；如果河面宽度大致相同，河水深的地方流速小，河水浅的地方流速大。
（4）同学们，请先看一个实 ( http: / / www.21cnjy.com )验，如图所示，我打开阀门A，关闭阀门B，让红色的水流入管径粗细不同的透明塑料管，请注意观察三支小竖管中水柱的高度。你观察到什么？请看如果我打开阀门B，可以看到什么现象？这时请看三支小竖管中水柱的高度是否相同？
解释：打开阀门B之前，根 ( http: / / www.21cnjy.com )据连通器原理，三支小竖管中水柱的高度相同；当打开阀门B，因为流量不变，所以细的地方流速快，压强小，由P=ρgh可知压强小的地方液柱的高度低。
（5）飞机起飞的原理
a．飞机飞行时，机翼的形状决定了机翼上 ( http: / / www.21cnjy.com )下表面空气流动的速度是不同的，如图表示机翼周围空气的流向，从机翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线，因此，飞机飞行时，空气和飞机做相对运动，由于上方的空气比下方的空气走的距离要长，所以机翼上方空气流动比下方要快，压强变小。与其相对，机翼下方空气流动较慢，压强较大，上下的压强差造成了对飞机一个向上的升力，并且，当飞机速度增大，升力也增大，当升力大于飞机自重时，飞机便起飞了。飞机起飞前为什么要在跑道上快速运动一段距离？为获得一定的升力。
b. 与飞机的机翼相似，鸟的翅膀上方也呈弧形。由于鸟的翅膀的柔韧性好，它们拍动翅膀时不仅产生升力，而且还会带着鸟儿往前飞。
c. 像机翼、鸟的翅膀的这种形状的应用很多，比如跑车的车头呈流线型，当跑车跑得太快，车会有什么危险？（发飘、不稳）怎样避免这种危险？
学生讨论，找出解决问题的方法（启发学生 ( http: / / www.21cnjy.com )能不能根据机翼的作用，用逆向思维的创造方法来思考）：在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀，弧形朝下，当车速很大时，作用在这只翅膀上的方向向下的压强大，这样可以增强车子后轮的着地性能。实际上，这种翅膀已被采用，叫气流偏导器。
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四、小结：
流体压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。
流体压强与流速的关系的危害及应用。及如何利用流体压强与流速的关系进行解释。
五、巩固练习：
1、高速行驶的轮船如果靠得太近，两 ( http: / / www.21cnjy.com )船内侧的流速 （“大于”或“小于”）外侧的流速，所以内侧压强 （“大于”或“小于”）外侧压强。船体在 力的作用下，会发生碰撞。（“平衡”或非“平衡”）
2、秋天树叶落在地面，当一高速行驶的汽车行驶时，路旁的树叶（ ）
A、从路旁吸向汽车 B、从路中间飞向路边
C、不动 D、只向上飞扬
3、飞机的机翼做成上凸下平的截面形状，目 ( http: / / www.21cnjy.com )的是在航行时使机翼上方气流速度 下方的气流速度，机翼上方的气压 下方的气压，由此产生
的上、下压力差就是飞机获得的 。
4.飞机的机翼和鸟的翅膀都是上图下凹的形状，主要的作用是（ ）
A 美观 B 滑翔时产生升力
C 减小阻力 D 增加浮力
5、在一双筷子中间放上两只乒乓球（两球相距2cm），用吸管向两乒乓球中间吹气，发现（ ）
A、两球被吹向两边 B、两球相互靠近
C、两球向同一方向运动 D、两球被吹向前方
6、唐朝大诗人杜甫的名诗《茅屋为秋风 ( http: / / www.21cnjy.com )所破歌》中第一句是“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”现在你是否体会到一个“卷”字用得多么准确多么形象！风的确是将茅草卷吸上去的，请你用当堂所学的知识解释一下。
六．布置作业
1、时间活动：制作一个飞机模型，在操场上进行表演，比一比谁的模型飞机在空中飞行的时间长。
2、思考：直升飞机的升力是怎样产生的呢？
3、复习全章基本概念,完成用书章末总复习题
七．板书设计
第四节、流体压强与流速的关系
一 流体压强与流速关系
液体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。
气体在流速大的地方压强也较小，在流速大的地方压强也较大
二 升力的产生
机翼上面凸起、下面平直 机翼上方空气流速大、下方小
向上的升力大于重力 起飞
教学反思：