人教版初中物理八年级下册9.4流体压强与流速的关系教案

年级：初二
学科：物理
课题：流体压强与流速的关系
【目标叙写】
通过实验探究知道流压强与流速的关系。
通过对流体压强与流速关系知识的掌握，知道飞机的升力是怎样产生的。
能用流体压强与流速知识解释生活中有关的现象。
通过初步领略流体压强差异所产生的奥妙，获得对科学的热爱与亲近感。
【教学重难点】
教学重点：1、通过探究得到流体压强与流速的关系。2、用流速与压强关系解释生活中的实际问题。
教学难点：用流速与压强关系解释生活中的实际问题。
【教学内容（板书）】
§9.4
流体压强与流速的关系
流体：气体和液体统称为流体
探究流体压强与流速的关系：
流体压强与流速的关系解决实际问题
【教学流程】
游戏引入
师：课前我们先来做个游戏，每组各推荐一名自认为肺活量比较大的同学上来，做通过漏斗向上吹乒乓球的游戏，其他同学做评委。看看谁是我们班上肺活量最大的人？结果没有人将乒乓球吹起来。请问为什么他们都没有将乒乓球吹起呢？
生：不知道其中奥秘
师：我们再来看老师这个实验：用吹风机通过漏斗向下吹乒乓球，同学们注意观察会出现什么现象？
现象：乒乓球也没有掉下来。
师：这又是为什么？
生：疑问
师：我们就带着这些疑问进入我们进入我们今天的学习——流体压强与流速的关系
新课内容
内容一：流体压强与流速的关系
师：那么请问同学们什么是流体，什么是流体压强呢？
生：具有流动性的液体和气体统称为流体，流体流动时的压强称为流体压强。
师：流体流动时有快有慢，那流速的变化是否引起流体压强的变化？又如何变化？我们就一起来探究这些问题！
师：同学们现在来观察老师这个实验：两筷子间两乒乓球，现在乒乓球静止在筷子间，那么此时乒乓球处于什么状态？
生：平衡状态
师：现在向中间吹气。它还能保持平衡吗？
生：不能
师：不能的话，那按照我们生活经验乒乓球应该怎样运动（提示：向两边跑跑，还是向中间跑）？
生：向两边跑
实验现象：两乒乓球向中间跑了
师：请问同学们乒乓球为什么会跑，还是向中间跑了？
生：力的作用，向中间的力的作用
师：向中间力的作用也就是说中间的力减小了，那么这是什么力的作用呢？
生：大气压力
师：我们知道原来乒乓球两边的大气压力是平衡的，但是是什么原因破坏了这个平衡呢？产生了压力差或者说是压强差？
生：对中间吹气了
师：那么对中间吹气，改变了中间的什么？
生：空气的流速
师：那么是加快了还是减慢了呢？
生：加快了空气的流速
师：通过我们刚刚对实验的分析，你们能得出什么规律呢？提示：向中间吹气改变了什么，怎样改变的，导致了什么？
生：流速越大，压强越小
师：我们刚刚通过一个实验以及对实验的分析得出了空气压强与流速的关系：流速越大，压强越小。那么这个结论正确吗？一个实验就够了吗，我们应该怎样去判断它的正确性呢？
生：做多个实验进行验证
师：很好，现在老师提供实验器材，同学们根据老师提供的实验器材，小组讨论自主设计实验验证猜想的正确性。将实验方案写在导学案上，然后进行实验
提示：选择什么仪器，实验中我们应该改变什么量，应该观察什么，应该怎样操作？
实验器材：纸片（两张）、纸杯、吸管、小船、注射器、水槽、蜡烛（两支）、火柴等
实验过程中，教师进行指导
学生实验成果展示，教师点评。
师生共同总结出结论：流体流速越大，压强就越小
内容二：流体压强与流速关系解决实际问题
飞机的升力
师：十几吨重的飞机为什么能腾空而起,在天空中自由飞行（当然不能乱飞）？我们知道飞机是通过仿生学原理发明的，也就是模仿鸟儿发明的，我们知道鸟儿能够在天空自由翱翔，是因为鸟儿有翅膀，那么飞机能在天空飞行肯定也跟它的翅膀有关系，也就是飞机的机翼，现在大家看ppt，仔细观察飞机的机翼有何奥秘，能使庞然大物的飞机在天空中飞行？
生：机翼是上凸下平的
师：那么空气流过机翼上下表面的速度是否相同呢？
生：不相同，由于上凸下平，所以相同时间空气流过机翼上表面走过的路程大，故速度大。
师：那么根据我们刚刚的的流体压强与流速关系知识可以知道上下表面压强什么关系？
生：上表面的压强小，下表面的压强大。
师生共同：飞机向前飞行时，相当于空气在向后流动，流动的空气被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面形状上下不对称，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，所以速度大，则上方的压强小。机翼下方则速度小，压强大。故形成了向上的压强差，也就是形成了一个向上的压力差，继而产生了一个向上的升力。飞机就是靠这个升力在天空飞行。
结论:气流在机翼上下表面由于流速不同产生压力差(下表面受到向上的压力较大)，这就是向上的升力．
演示实验：伯努利实验
师：同学们看这个实验仪器，现在我将B端堵住，注意观察察，你发现了什么？
生：发现各部分的液面的高度相同
师：那么此时此装置相当于什么
师：连通器
师：现在老师将B端放开，让水流动起来，在观察，你又发现了什么？
生：液面不相同了，管细的部分液面低
师：为什么各管的液面不在同一高度呢？能不能给老师答案？
学生讨论，师生共同：由于液体在管细的地方流速快，压强小，管粗的地方流速慢，压强大。而大气压相同，所以管细的地方液面低于管粗的地方液面。
大海上航行两船为什么不能靠的太近
师：大海航行两船为什么不能靠的太近呢？
生：两船靠的太近的话，两船中间的流速快，压强小，两边的流速慢，压强大。所以会产生压强差，使船相撞。
师：分析的很好，历史上就曾经发生过这样的悲剧。1912年秋天，“奥林匹克”号正在大海上航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮的100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得较拢，平行着驶向前方．忽然，正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一头向"奥林匹克"号闯去．最后，"豪克"号的船头撞在"奥林匹克"号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故．
车站站台为什么要站在安全线以外
师：车站站台上为什么要画一条安全线，还要乘客站在安全线以外？
生：由于火车驶过时，火车附近空气流速大，压强小，而边上压强大，如果靠的太近，会被吸向火车，而酿成悲剧。
风中的雨伞
师：同学们有没有这样的感觉，风中的雨伞总想往上跑，有时候拉都拉不住，为什么会出现这样的情况呢？
生：这个跟飞机的机翼相似，因为产生了压强差，故产生了一个向上的升力。
“茅屋为秋风所破歌”
师：大风过后，为什么茅屋顶被掀起来了？
生：这个也是和飞机机翼相似，产生了压强差。
草原犬鼠的空调系统
师：夏天经常酷热难耐，看看我们聪明的草原犬鼠是怎样避暑的，大家知道其原理吗？
生：洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆。所以隆起的地方空气流速快，压强小，平的洞口流速慢，压强大，决定了洞穴中空气流动的方向。因此，地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。
师：看我们的犬鼠多聪明
跑车的气流偏倒器
师：我们知道汽车达到一定速度时，就会感觉到飘，我们的跑车为什么能达到那么大的速度，还能稳定，大家找找它有何不同之处？
生：在跑车的车尾部有一个像装反了的机翼，所以就可以产生向下的压力差。
课后思考：足球比赛中什么是“香蕉球”？为什么球的运动会变弯？下去思考，我们下节课解答。