第 十 章 流体的力现象
1.在流体中运动
教
材
解
读
本书主要由“流体的压强与流速的关系”和“飞机升力的产生”两部分核心内容组成,是对大气压强、液体压强等力学知识的延伸和拓展,是初中力学的一个重点,也是中考的热点。
流体压强与流速的关系这一知识点的内容较为抽象,在本节课的教学过程中可适当让学生动手做些实验,来观察流体运动而产生的一些现象,这样更有助于学生对这一知识的理解。
教
学
目
标
知识与技能
1.了解流体的压强与流速的关系。
2.了解飞机的升力是怎样产生的。
3.了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。
过程与方法
1.通过观察,认识流体的压强跟流速有关的现象。
2.体验由气体压强差产生的力。
情感、态度
与价值观
初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙,提高用物理知识解释生活现象的能力。
重
难
点
处
理
重点:流体的压强与流速的关系,并能解释相关的现象。由于“流体的流速越大,压强越小”所造成的许多现象在日常生活中很常见,建议教师抓住初中学生具有强烈求知欲的特点,利用实验探究,激发学生思考、探究物理规律,从中认识生活中的常见现象和科学技术,学会应用物理知识解决实际问题。
难点:机翼(鸟翼)升力产生的原因。建议教师先让学生观察鸟翼(机翼)的构造特点,然后利用飞机模型进行模拟飞机起飞的过程,引导学生进行分析,进而得出升力的产生原因。
合
作
探
究
探究课题:流体压强和流速是否有关。
器材准备:纸、乒乓球、水、水槽、饮料吸管、硬纸、注射器、两只泡沫小船、蜡烛、火柴等。
实验设计:建议老师让学生分小组自主进行一些实验探究,在实验探究中感受和提炼知识,变抽象、枯燥的知识学习为具体、丰富的实验探究,使学生在不知不觉的实验中便学到物理知识。
归纳总结:探究结束后,请每小组派一个代表演示刚才的实验,说说观察到的实验现象,并发表一下自己的看法,同组间可进行修正、补充,小组间可质疑、评价。充分体现学生的主体性,培养学生相互交流、合作的能力,使学生的学习得到进一步的升华。
得出结论:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
典案 导学设计
学点1 鸟儿是怎样翱翔的
阅读教材P54,并结合图10-1-1,思考并回答以下问题。
图10-1-1
问题1:如图所示是鸟翼的横截面,上凸下凹,则在相同时间内,鸟翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程__长__,因而,鸟翼上方空气流动速度比下方空气流动速度__大__。
问题2:当用吹风机对着鸟翼模型吹风时,模型开始上升,这说明模型由于上表面和下表面空气流速__不同__(选填“相同”或“不同”),从而获得了向上的__升力__作用。
图10-1-2
图10-1-3
学点2 伯努利的发现
(1)如图10-1-3所示,让水从装置左端流入,从右端流出,注意观察三支小竖管中水柱的高度。思考并回答以下问题。
问题1:当水流动时,A、B、C三处的流速__不同__(选填“相同”或“不同”),小竖管中水柱的高度__不同__(选填“相同”或“不同”),根据液体的压强公式p=ρgh,A、B、C三管中水的压强__不同__(选填“相同”或“不同”)。
问题2:当水流动时,A、B、C三处的流速快慢关系:__vApB>pC__。
总结:流体在流速越大的地方压强越__小__,流速越小的地方压强越__大__。
(2)根据流体流速和压强的关系,思考并回答下列问题。
问题1:如图10-1-4所示,沿着纸片的表面用力吹气,纸片被“吹”了起来,这是因为纸片上表面的气体的流速比下表面的__大__,纸片上表面气体压强比下表面的__小__。纸片所受向上的压力__大于__向下的压力。
问题2:如图10-1-5所示,机翼上方空气流动速度比下方空气流动速度__大__,机翼上方受到的大气压强比机翼下方受到的大气压强__小__,形成的压强差使飞机获得竖直向__上__的升力。
图10-1-4
图10-1-5
图10-1-6
问题3:如图10-1-6所示向水平管中吹气时,管口处空气流速__大__,压强__小__,试管里液面上方的空气压强__大__,液体就沿着细管__上升__,从管口流出后,受气流的冲击,呈雾状喷出。
课件21张PPT。第十章 流体的力现象1.在流体中运动第十章 流体的力现象学点1 鸟儿是怎样翱翔的 1.在流体中运动大长1.在流体中运动升力不同学点2 伯努利的发现 1.在流体中运动不同不同不同1.在流体中运动问题2:当水流动时,A、B、C三处的流速快慢关系:__________,A、B、C三处的压强关系:__________。
总结:流体在流速越大的地方压强越______,流速越小的地方压强越______。 大vApB>pC小1.在流体中运动大小大于1.在流体中运动上大小1.在流体中运动上升大小大类型一 伯努利原理:流速大的地方压强小1.在流体中运动小向中间靠拢1.在流体中运动[解析]当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小,纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,由F=pS可知,两张纸受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。1.在流体中运动类型二 升力1.在流体中运动压力差慢快1.在流体中运动[解析]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,机翼上方空气通过的路程长,流速大;机翼下方空气通过的路程短,流速小,则机翼下方的流速小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,于是机翼的上下表面就产生了压力差,形成了飞机向上的升力。1.在流体中运动[方法指导]流速大小的判断
(1)在相同时间内,流体通过的路程越长,流速越大。如:飞机的机翼上方空气通过的路程长,流速大,压强小。
(2)在相同时间内,流体通过的流量相同时,狭窄的地方,流速大,宽阔的地方,流速小。如:江河中,河道宽阔的地方,河水流速小,河道狭窄的地方,河水流速大。 1.在流体中运动流体压强与流速的关系关系:气体和液体中流速越大的地方,压强越小飞机的升力机翼上、下方气流通过的路程不同,上方气流路程长,速度大,压强小;下方气流路程短,速度小,压强大机翼上、下表面产生的压力差即为升力气体和液体都具有流动性,统称为流体1.在流体中运动上小1.在流体中运动变小上升1.在流体中运动A1.在流体中运动B1.在流体中运动上长大小课堂反馈(十三)
[在流体中运动]
1.如图13-1所示,将纸条的一端按在嘴唇的下方,向前吹气时,会看到纸条向________(选填“上”或“下”)飘动,这是因为气体流速越大,气体压强越________。
图13-1
2.如图13-2所示,把长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端,现往B管中吹气,由于气流的影响,A管上端的压强________(选填“变大”或“变小”),A管中的水面将________(选填“上升”或“下降”)。
图13-2
3.“和谐号”动车停靠在成都东站的情景如图13-3所示。为避免人被“吸”向列车而发生事故,站台上设有距列车一定距离的安全线,这是因为列车进站时车体附近( )
图13-3
A.气流流速大,压强小 B.气流流速大,压强大
C.气流流速小,压强大 D.气流流速小,压强小
4.如图13-4所示,两只纸船浮在水面上静止不动,用大注射器向两船之间的水面快速注水。两船将( )
图13-4
A.静止不动 B.向中间靠拢
C.两侧分开 D.同侧偏移
5.如图13-5所示,机翼上方的形状为曲线,下方的形状近似于直线,则在相同时间内,机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程________,因而,机翼上方的空气流速比下方的空气流速________,机翼上方受到的大气压强比机翼下方受到的大气压强________,形成的压强差使飞机获得竖直向________的升力。
图13-5
详解详析
1.上 小
2.变小 上升
3.A 4.B
5.长 大 小 上