初中物理人教版八年级下册9.4 流体压强与流速的关系教学设计

这是一份初中物理人教版八年级下册9.4 流体压强与流速的关系教学设计，共11页。教案主要包含了流体压强与流速的关系，飞机的升力等内容，欢迎下载使用。
人教版 八  年级  物理  教学设计主备人 学科物理时间 课题第九章  压强    第4节 流体压强与流速的关系教学目标知识与技能1. 通过实验，能总结出流体压强与流速的关系。2. 会用流体压强与流速的关系解释简单的物理现象。3. 了解飞机的升力是怎样产生的。过程与方法1．通过动手实验、观察，探究流体的压强与流速的关系。2．通过探究实验体验由流体的压强产生的力。3. 通过体验，理解由流体压强差异产生的力，通过应用，提高解决实际问题的能力。情感态度与价值观1. 初步领略由于流体压强差异而产生的自然奥秘，引发对大自然的好奇心与求知欲。2．培养学生实验、观察、比较、分析、归纳等学习方法和科学的思维观。3. 让学生养成遵守交通规则的好习惯。教学重点1.了解流体压强和流速关系。2. 了解生活中跟气体压强与流速相关的现象.教学难点1. 通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系。2. 运用流体压强与流速的关系解释飞机升力产生的原因。教具准备硬币、纸条、纸张、漏斗、乒乓球教学方法实验探究法、观察法  对比法、归纳总结法、讲解法、演绎法。教学过程设计导入新课讲故事学物理：历史上的一次海难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船的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，彼此靠的较近，同向航行驶向前方。忽然，正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似地，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。  是什么力让小船冲向奥林匹克号？   教   学  过  程        教  学   过    程              教   学   过   程            教   学   过   程                 教   学   过   程               教   学   过   程     教   学   过   程 新课学习一、流体压强与流速的关系某日新闻：某日下午赛车带起井盖，造成国际赛车中断几个小时。你能解释出现这种现象的原因吗？想想做做  硬币跳高实验 （1）在离桌边2～3cm的地方放一枚铝制硬币。（2）在硬币前 10 cm 左右放置一个高度约2 cm的木块。（3）在硬币的上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气。（4）可观察到在硬币的上面吹气，硬币会跳起来，而且吹气用的力量越大，硬币跳得越高。　比一比：谁的硬币跳的最高。试着分析其中的原因。口吹硬币跳跃木块问题：硬币能飞起，说明硬币受向上的力，谁才能给它向上的力？分析原因：硬币与桌面间总有一定的缝隙，硬币的下方和上方都有空气。当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时，硬币上方气体的流速大，压强小，下方气体的流速小，压强大。产生向上的压力差。1.流体：液体和气体统称为流体。气体和液体都具有流动性，所以就统称为流体。液体、气体静止时的压强前面我们已经研究过了；当液体、气体处于流动时压强又是怎样的呢？与什么因素有关呢？ 做一做 1 ：一只漏斗和一个乒乓球，怎么可以让乒乓球在漏斗口不掉下来？（可以有几种方法？）方法1：把乒乓球堵严漏斗下端口。然后用力把直管内的空气吸走.方法2：把乒乓球放在下端口附近，不堵住漏斗口。用力向下吹气.             方法1中的现象：球是静止不动的。分析：原因是漏斗中的空气被吸走，球被大气压压在漏斗口。方法2的现象：乒乓球会旋转。悬浮在空中。问题：什么力支持住乒乓球？分析原因：吹气时,乒乓球上方气体流速大，空气压强小，乒乓球下方气体流速小，空气压强大，出现向上的压强差，所以产生一个向上的力。做一做 2：向两张自由下垂的纸中间吹气，你会发现什么现象？为什么？现象：发现两张纸没有向两边分开，而是向中间靠拢。问题：为什么吹气时，两张纸没被吹开。反而吸到了一起？       分析原因：吹气时，纸条内侧空气流动快，压强变小，纸条外侧空气流动慢，压强大，两纸条被吸到了一起。归纳总结：气体流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。实验探究：探究液体压强与流速关系连通器里的液体静止时，液面是相平的，那么当连通器里的液体流动时，液面还是相平的吗？容器底部的压强还是否相同？实验现象：实验现象分析：每秒流经管子不同截面的液体体积相等。横截面积大的位置流速小，横截面积小的位置流速大。流速越大，所受到的压强越小，因此液柱越低。实验结论：在液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。2. 液体的压强与流速的关系流体(气体和液体)中，流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。3.生活中有关流体压强与流速关系的现象：(1)航海规则为什么规定,两艘轮船不能近距离同向航行？原因：这是因为当两船并行时，两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速，造成内侧水的压力小于外侧水的压力，进而使两船逐渐靠拢，酿成海难事故。       (2)草原犬鼠的“空调”洞穴犬鼠的洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的土堆。这是为什么呢？       原因：风从地表吹过，在平直洞口处流速小，压强大；在凸起洞口处流速大，压强小，两个洞口间具有压强差，在洞穴内产生风。(3)喷雾器原理        原理：小孔处空气流速快，压强小，容器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，被喷成雾状。 (4)在火车站台，为什么不能站在安全线以内？        原因：火车进站时，速度仍然很大。离车体越近的空气流动速度越大，压强越小。离车远的空气流动速度小，压强大。如果人站在安全线以内，压力差会把人压向火车。(5)跑车的尾翼跑车车身形状和机翼类似，高速飞驰时，如果产生向上的力就会发飘，会造成行驶不稳定。原理：车尾翼板象“装反了的机翼”,上方压强大于下方,给车身向下的较大压力，既增加了稳定性，加大了与地面摩 擦，增大了动力。二、飞机的升力几十吨重的飞机为什么能腾空而起？秘密在于：飞机的机翼。机翼的形状是上凸下平。机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。1.机翼上下表面的压强差是产生升力的原因。      原理：机翼的形状是底平上凸. 迎面吹来的风被机翼分成两部分，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，因而速度较大，对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，对机翼的压强较大．机翼上下表面的压强差使飞机产生了向上的升力。  飞机的升力：气流在机翼上下表面由于流速不同、压强不同产生的压力差，这就是向上的升力。2.鸟类的翅膀横截面与飞机机翼很相似观察图，分析鸟类展开双翅，即使不扑打，也能在空中滑翔而不会跌下来的原因。分析原因：鸟翅如同机翼，鸟翅的上方是曲面，下方近似于平面，气流通过上方的速度大于下方气流的速度。因此上方的压强小于下方的压强，产生向上的升力，所以鸟在空中滑翔不会掉下来。聪明的动物世界——灰雁生活在欧洲的灰雁,如果天气情况很恶劣时，空气流动很大，且非常不稳定，它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。请同学们帮它想想办法，它怎样才能迅速的降低高度呢？ 身体完全翻转过来，倒立飞行课堂小结课堂练习  1.（2020广东省）如图所示，不能用流体压强与流速的关系来解释的是（  ）A．图甲所示向两张纸中向吹气，纸张向中间靠拢B．图乙所示用吸管吸饮料C．图丙所示向B管吹气，A管中的水面上升D．图丁所示飞机产生升力的原因【答案】B【解析】A．图甲所示向两张纸中向吹气，两张纸中间的空气流动速度大，压强小，两张纸外侧空气流动速度小，压强大，从而产生向内的压强差，纸张向中间靠拢，故A不符合题意；B．用吸管吸饮料时，吸管内的气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，将饮料压入口中，这是利用大所压强的原理，故B符合题意；C．图丙所示向B管吹气，A管上方空气流动速度大，从而使管内的气压小，在外界大气压作用下，将液体往上压，故C不符合题意；D．在机翼的上表面空气流动速度大小，压强小；机翼的下表面空气流动速度小，压强大，产生一个向上的压强差，从而产生一个向上的压力差，使飞机获得升力，故D不符合题意。故选B。2.（2020宜昌）下列实例中，没有用到“流体流速快的位置压强小”这个原理的是A．用吸管吸起杯中饮料               B．列车站台边缘设置“安全线”C．两艘轮船不得并排疾驶             D．窗外沿墙面吹风，窗帘飘向窗外【答案】A【解析】A．用吸管吸起杯中饮料，是利用外界大气压的作用将饮料压入吸管内，故A符合题意；B．火车站台边缘处标有一条安全线，人必须站在安全线以外位置候车。其原因是火车急速驶过车站时，安全线以内的空气流速大、压强小，故B不符合题意；C．两艘轮船不能近距离并排航行，是为了防止因两船内侧水流速度大于外侧水流速度，造成内侧压强小于外侧压强，致使两船相碰，故C不符合题意；D．风沿着外墙吹过时，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗户外面，故D不符合题意。故选A。3.（2020连云港）下列关于压力和压强的说法正确的是（　　）A．重力大的物体产生的压力也大B．大气对处于其中的物体都有压强C．流体的流速越大，流体的压强越大D．相同深度的液体对容器底部产生的压强相同【答案】B【解析】A．重力大的物体产生的压力不一定也大，只有水平面上的物体，产生的压力等于其重力，故A错误；B．空气有重力，并和液体一样具有流动性，所以空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强，故B正确；C．流体的流速越大，流体的压强越小，故C错误；D．液体压强与液体的深度和液体的密度有关，相同深度的液体，如果液体的密度不同，液体对容器底部产生的压强不相同，故D错误。故选B。4.（2020自贡）如图所示，一辆轿车在平直公路上高速行驶时，其上、下表面相比较（　　）A．轿车上表面空气流速小压强大           B．轿车上表面空气流速大压强小C．轿车下表面空气流速小压强小           D．轿车下表面空气流速大压强大【答案】B【解析】轿车的形状为上凸下平，在平直公路上高速行驶时，轿车上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大。故选B。5.（2020大连）列车驶过车站时，站台上的人必须站在安全线以外的区城。因为这时列车周围的空气（   ）A．流速增大，压强减小 B．流速减小，压强减小。C．流速增大，压强增大 D．流速减小，压强增大【答案】A【解析】流体在流速快的地方压强小，列车驶过车站时，使人和火车之间的空气流动速度快，压强变小，离站台远的地方气体相对流速较慢，压强较大，人离火车太近，人在内外压强差的作用下，被强大的气流压向列车，从而造成危险。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。6.（2020东营）近期交警部门加大对电动车安装遮阳伞的检査拆除力度｡遮阳伞虽能遮挡阳光，但存在安全隐患，当电动车快速行驶时，如图所示，下列说法正确的是A．遮阳伞上边空气流速小，压强小，伞面被向下压B．遮阳伞下边空气流速大，压强小，伞面被向上吸C．遮阳伞上边空气流速大，压强大，伞面被向下压D．遮阳伞下边空气流速小，压强大，伞面被向上吸【答案】D【解析】伞的形状是上方凸起的，当气流经过时，上方的流速大，压强小，下方的流速小，压强大，伞下方的气压大于伞上方的气压，这样就会产生一个向上的升力，使伞容易被风吸起来，使电动车不能平稳行驶。故选D。7.（2020天门）以下选项中，没有利用“流体压强与流速的关系”的是（   ）A．图甲，赛车尾部安装气流偏导器 B．图乙，气垫船船体脱离水面行驶C．图丙，飞机的机翼设计成流线型 D．图丁，高铁站站台上划定安全线【答案】B【解析】A．图甲，赛车尾部安装气流偏导器，利用了“流体压强与流速的关系”产生向下的压力差，从而使赛车获得更大的摩擦力，故A不符合题意；B．图乙，气垫船船体脱离水面行驶，是通过向下喷气使船体离开水面，没有利用“流体压强与流速的关系”，故B符合题意；C．图丙，飞机的机翼设计成流线型，利用了“流体压强与流速的关系”产生向上的压力差，使飞机获得升力，故C不符合题意；D．图丁，高铁站站台上划定安全线，是用来防止由于“流体压强与流速的关系”而产生向铁轨里的压力差所带来的危险，故D不符合题意。故选B。8.（2020长春）下列物体在升空过程中，应用流体压强与流速关系的是（　　）A．飞机 B．飞艇 C．热气球 D．氢气球【答案】A【解析】A．飞机起飞时，机翼上方空气流速大、压强小，机翼下方空气流速小、压强大，从而产生了令飞机上升的升力，故A符合题意；BCD．飞艇、热气球、氢气球它们都是利用空气的浮力升空的，故BCD不符合题意。故选A。9.（2020安徽）如图所示，把纸条放在嘴边，用力沿纸条上方向前吹气，会发现纸条向上飘动。这是因为________，从而推动纸条向上运动。【答案】纸条上方气体流速大，气体压强小【解析】由图可以看出，吹气时纸条上方空气流速大，压强变小，下方的空气流速不变，压强不变，纸条下方受到的向上的压强大于纸条上方向下的压强，故纸条在压强差的作用下飘起来。10.（2020黔东南州）如图所示，“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时，以__________（填“地面”或“飞机”）为参照物，飞行员是静止的；飞机能够升空，是因为机翼上方的空气流速比下方的__________（填“快”或“慢”），从而产生了较大的升力。【答案】    (1). 飞机    (2). 快【解析】[1]“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时，以飞机为参照物，飞行员与飞机的位置不发生变化，所以飞行员是静止的；[2]飞机能够升空，是因为机翼上方的空气流速比下方的快，当空气流速越快，压强越小，所以机翼上方压强小，而机翼下方压强大，此压强差产生升力。板 书 设 计第4节 流体压强与流速的关系1.流体：液体和气体，统称为流体2.流体压强与流速的关系：实验表明：流体流动时的压强与静止时的压强不同，流体流速越快，压强越小。（1）液体流动时，在流速大的地方，压强较小；在流速小的地方压强大。（2）气体流动时，在流速大的地方，压强较小；在流速小的地方压强大。 3.飞机升力的产生：（1）机翼的结构特点：地平上凸（2）机翼升力的产生：机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。布置作业【必做题】　教材第46页动手动脑学物理的1、2题.【选做题】　教材第26页动手动脑学物理的3、4题.课后反思本节课的知识较抽象，必须注意知识与实验内容要有机结合。实验的目的是为了帮助学生更好地理解知识，所以实验要注意其有效性和可参与性；所以本课的教学重点应该放在“探究”和“应用”两个环节上。（1）做好两个实验，让学生完成几个有趣的可操作性点的实验，留给学生足够的思考、讨论和交流的时间。学生合作实验、讨论总结，充分调动学生学习的积极性和协作学习的精神，使学生真正成为课堂的主人，激发学生的学习探究的好奇心，对揭秘物理现象充满了极大的向往，是非常有利于培养学生的学习积极性、主动性。通过动手体会感悟到所应用的物理知识，变抽象为具体，把感性认识上升为理性认识。（2）利用得到的规律解释生活中的现象，把所得规律应用到生活与生产中去，实现从物理走向社会，让同学们感到学习物理的重要性，从而完成对学生情感态度与价值观的培养。联系生活现象进行解释，解决课初学生产生的疑惑，让学生感受到物理就在我们的身边。