物理第五节 流体压强与流速的关系教学设计

这是一份物理第五节 流体压强与流速的关系教学设计，共3页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学课时，教学过程等内容，欢迎下载使用。
1.了解流体压强与流速的关系.
2.能运用流体压强与流速的关系解释生活中有关的现象.
3.知道升力在生产、生活中的应用，并能对其进行解释.
4.通过实验探究，体会由流体压强差异产生的力在生活中的一些应用和一些危害.
【教学重点】
探究流体压强与流速的关系、升力的产生和应用.
【教学难点】
运用流体压强与流速的关系解释日常生活中的相关现象.
【教具准备】
多媒体课件、蓄水容器、水、机翼模型（带支架）等.
【教学课时】
1课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的[课后作业]（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
师：雄鹰可以在空中展翅翱翔，喷气飞机不用扇动机翼也能飞上天空.
学生感到不可思议.
师：是什么力将雄鹰和飞机托举在空中的？雄鹰的翅膀与飞机的机翼在形状上有什么共同特征呢？它们在空中飞行时空气起到了什么作用？
学生猜想与假设，思考并讨论.
教师引入新课“流体压强与流速的关系”.
三、进行新课
流体压强及其变化规律
1.流体、流体压强
教师向学生介绍流体,并举例：如空气,水等都是流体.
板书：
流体:像液体和气体这样没有一定形状且有流动性的物质.
流体压强:流体静止时内部存在确定的压强.
师：当流体流动时，其内部压强会发生变化吗？
生：应该会.
2.探究流体压强与流速的关系
在图所示的装置中，AB是一段内径大小不均匀的玻璃管，它与左侧的蓄水容器相连，玻璃管较粗和较细的部分各接有一根竖直细玻璃管.
师：关闭阀门K，将水注入蓄水容器中，观察竖直细玻璃管中水柱的高度，你看到了什么现象?打开阀门K，你又观察到了什么现象?
生：如图,关闭阀门 K,在蓄水容器中注入水,当水不流动时，两根竖直细玻璃管中的液面相平;打开阀门K,水流动时,水平细管上方的竖直细玻璃管中水柱的高度较低.
师：如图所示，把软纸条放在嘴边，在纸条上方用力沿水平方向吹气，你观察到了什么现象？
生：把软纸条放在嘴边，在纸条上方用力沿水平方向吹气，观察到纸条向上飘起.
师：这两个现象说明了什么道理？
通过观察发现，当水不流动时，图中蓄水容器和两根竖直细玻璃管的液面总保持相平.打开阀门K，水流动时，水平细管中水的流速较大，水平细管上方的竖直细玻璃管中水柱的高度较低.根据液体内部的压强规律可知，水平细管中水的压强比水平粗管中水的压强小.
在纸条上方水平吹气，纸条上方的气体快速流动，而纸条下方的气体几乎不动.纸条向上飘动，说明气体对纸条作用的合力方向向上，这表明纸条下方泥的压强大于纸条上方的压强.
综上所述，上面两个现象说明：流体流动时，流速大的地区压强小，流速小的地方压强大.
例题1(用多媒体展示)如图丁所示，在水平的两根筷子中间放上两只乒乓球，通过空心塑料管向两球间用力吹气，会发现两只乒乓球()
A.相互靠近B.相互远离C.静止不动D.向同一方向运动
解析：用塑料管向两球间吹气时，两球中间空气流速大于两球外侧的空气流速，由流体压强跟流速的关系可知，两球中间处压强小于外侧压强，压强差使两球同时向中间运动而靠近.
答案： A
3.生活中与流体压强相关的现象
弧圈球和香蕉球
运动员要想使球沿各种弧线运动，只要让球一边旋转一边前进就可以了.这是因为球在旋转过程中，带动球附近的空气随球一起转动，从而使得在球的转动方向与前进方向相同的一侧，空气相对于球的流速小，对球的压强大;在另一侧，空气相对于球的流速大，对球的压强小.于是空，就会对球产生一个从相对流速小的地方指向相对流速大的地方的侧向力，使球的运动轨迹弯曲，形成所谓的弧圈球或香蕉球.
流体压强规律的应用
1.飞机的升力
教师组装模拟飞机升力产生的实验（如图甲），引导学生观察当打开电风扇时电子秤的示数如何变化，并完成下列思考题：（用多媒体展示）
思考题：飞机前进时，机翼与周围的空气发生_______ ，相当于有气流迎面流过机翼.气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面积形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较_______，因而速度较______，它对机翼的压强较_____ ；下方气流通过的路程较_____，因而速度较____，它对机翼的压强较____.因此，在机翼的上下表面存在_____，这就产生了向的升力.（如图乙）
答案：相对运动 长 大 小 短 小 大 压强 差 上教师换用上、下面都是平面的另一模型代替上述机翼模型再进行实验，让学生比较.引导学生进一步理解升力产生的原因.
教师播放课件视频：飞机起飞.
师 大家通过刚才的视频可以看到，飞机起飞之前一定要在跑道上加速，使它周围的空气流速较大.下面我们再做个实验，想一想如果机翼反向安装（上平下凸），飞机还能飞起来吗？
教师用两架机翼安装方式相反的飞机模型进行实验，产生了两种不同的现象：上凸下平的那架飞起来了，上平下凸的那架并没有飞起来.（引导学生思考为什么会这样？）
学生回答：机翼的形状不同.
师：回答正确，上凸下平的那架飞机产生的压强差向上，形成升力；上平下凸的那架飞机产生的压强差向下，形成压力.因此我们千万不能将机翼装反了.
板书：
飞机的升力：
机翼下方气流压强比上方气流压强大，向上的压力大于向下的压力.这两个压力
的合力就是作用在机翼上的向上的力，这个力叫作举力或升力.
例题（用多媒体展示）飞机机翼初看好像是一个整体，实际上是由几部分组成的.它的襟翼可以绕轴向后下方、后上方偏转.飞行员在飞机上升、平稳飞行、下降和着陆减速等过程中，是通过操纵杆改变襟翼的弯度来改变飞机的升力、阻力的.下图是简化机翼截面图，其中表现飞机上升的是（ ）
解析：飞机的机翼主要是使迎面吹来的风在机翼的上下表面上流速不等，从而产生压强差.要飞机上升，那么要产生向上的压强差.因此，上方的气体流速要大，压强才小，下方的流速要小，压强才大，这样就可以产生向上的升力，使飞机上升.对照四个图，只有A选项中机翼上方的凸度最明显，形成向上的升力，故A项符合；B项为下降；C项为平稳飞行；D项为着陆减速.
答案：A
２.水翼船
水翼船的船身下面装有水翼，其截面形状与飞机的机翼相似，也是上面的弯曲程度比下面大，但是水翼比飞机的机翼小得多，翼展与船体宽度大体相同.水翼船靠船尾部的螺旋桨提供前进的动力.当水翼船达到一定的速度时，水对水翼产生足够的举力（升力)，使船体不再吃水而处于水面之上.这时船受到的水的阻力将大大减小，从而有利于船高速行驶.
3.利用流体压强与流速的关系解释现象的一般步骤
(1)确定流速大的地方:
(2)根据流体压强与流速的关系确定压强的大小:
(3)根据压强大小确定压强差及压力差的方向:
(4)根据压力差的作用分析产生的现象
[教师结束语]
大家通过这节课的学习，收获确实不少，我们知道了流体压强与流速的关系，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大.还知道了流体压强与流速的关系与我们生活、生产有着密切的联系，以及升力的产生与应用.好，谢谢大家！
[课后作业]
完成本课时对应练习.