八年級(jí)物理下冊(cè)【第九章 壓強(qiáng)】-第4節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系（導(dǎo)學(xué)案）

第4節(jié)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系課題流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系課型新授課教學(xué)目標(biāo)學(xué)問與技能1.了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系.2.能運(yùn)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋生活中有關(guān)的現(xiàn)象.3.知道升力在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，并能對(duì)其進(jìn)行解釋.過程與方法1.通過觀察一些現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)流體的壓強(qiáng)跟流速有關(guān).2.通過試驗(yàn)探究，體會(huì)由流體壓強(qiáng)差異產(chǎn)生的力在生活中的一些應(yīng)用和一些危害.3.經(jīng)歷探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，理解升力產(chǎn)生的緣由.情感、態(tài)度與價(jià)值觀1.讓學(xué)生初步了解流體壓強(qiáng)差異所產(chǎn)生的現(xiàn)象，通過學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的喜愛.2.培育學(xué)生觀察生活、探究未知世界的良好習(xí)慣.教學(xué)重點(diǎn)探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、升力的產(chǎn)生和應(yīng)用.教具預(yù)備多媒體課件、硬幣、刻度尺、白紙（2張）、蠟燭（2支）、漏斗（2個(gè)）、乒乓球（2個(gè)）、火柴、玻璃管、電風(fēng)扇、電子秤、機(jī)翼模型（帶支架）等.教學(xué)難點(diǎn)運(yùn)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋日常生活中的相關(guān)現(xiàn)象.教學(xué)課時(shí)1課時(shí)課前預(yù)習(xí)1.物理學(xué)中把具有流淌性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體.2.在流體中，流速越大的地方壓強(qiáng)越小.3.飛機(jī)機(jī)翼的樣子特征是：底平上凸.鞏固復(fù)習(xí)老師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（老師可針對(duì)性地選擇部分難題講解），加強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)問的鞏固.新課導(dǎo)入師：前面我們學(xué)習(xí)了大氣壓強(qiáng)，下面首先來進(jìn)行一個(gè)“吹硬幣跳高”比賽，看誰能使硬幣跳得最高.(參照教材P44《想想做做》——“硬幣‘跳高’比賽”)學(xué)生感到不可思議.(硬幣竟然能被吹起來,最終還勝利飛越了欄桿)老師提出問題：是什么緣由使硬幣飛起來的呢？學(xué)生猜想與假設(shè)，思考并討論.老師引入新課“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”.進(jìn)行新課學(xué)問點(diǎn)1流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系老師向?qū)W生介紹流體,并舉例：如空氣\,水等都是流體.板書：流體:液體和氣體都具有流淌性,統(tǒng)稱為流體.師：剛才我們的試驗(yàn)中，往硬幣上方吹氣轉(zhuǎn)變了什么？生：加快了硬幣上表面空氣流淌的速度.師：那硬幣的上表面的氣壓有什么變化？生：上方氣壓變小.師：硬幣上、下表面的壓強(qiáng)相同嗎？生：不同.師：形成什么方向的壓強(qiáng)差？生：使硬幣的上、下表面產(chǎn)生了向上的壓強(qiáng)差.得出結(jié)論：氣體流淌的速度越大，氣體的壓強(qiáng)越小.老師引導(dǎo)學(xué)生分組試驗(yàn)：小組1：拿兩張紙，使其自由下垂，向紙中間吹氣.（如圖甲）小組2：把乒乓球放置于漏斗里，從漏斗尖端朝下用力吹.（如圖乙）小組3：把兩只等高的點(diǎn)燃的蠟燭相距約10cm并列豎放在水平桌面上，用玻璃管吹兩只蠟燭的中間.（如圖丙）小組之間交流試驗(yàn)現(xiàn)象：小組1：可以看到兩張紙向中間靠攏(如圖甲)；圖甲圖乙圖丙圖丁小組2：可以看到乒乓球并不下落，反而上升(如圖乙)；小組3：可以看到兩只蠟燭的火焰往中間靠攏（如圖丙）.學(xué)生分析緣由，老師引導(dǎo)分析，得出結(jié)論.板書：流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小,在流速小的地方壓強(qiáng)較大.例題1(用多媒體展示)如圖丁所示，在水平的兩根筷子中間放上兩只乒乓球，通過空心塑料管向兩球間用力吹氣，會(huì)發(fā)覺兩只乒乓球()A.相互靠近B.相互遠(yuǎn)離C.靜止不動(dòng)D.向同一方向運(yùn)動(dòng)解析：用塑料管向兩球間吹氣時(shí)，兩球中間空氣流速大于兩球外側(cè)的空氣流速，由流體壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系可知，兩球中間處壓強(qiáng)小于外側(cè)壓強(qiáng)，壓強(qiáng)差使兩球同時(shí)向中間運(yùn)動(dòng)而靠近.答案：A進(jìn)行新課學(xué)問點(diǎn)2飛機(jī)的升力老師組裝模擬飛機(jī)升力產(chǎn)生的試驗(yàn)（如圖甲），引導(dǎo)學(xué)生觀察當(dāng)打開電風(fēng)扇時(shí)電子秤的示數(shù)如何變化，并完成下列思考題：（用多媒體展示）思考題：飛機(jī)前進(jìn)時(shí)，機(jī)翼與四周的空氣發(fā)生______，相當(dāng)于有氣流迎面流過機(jī)翼.氣流被機(jī)翼分成上下兩部分，由于機(jī)翼橫截面積樣子上下不對(duì)稱，在相同時(shí)間內(nèi)，機(jī)翼上方氣流通過的路程較_______，因而速度較________，它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)較______；下方氣流通過的路程較______，因而速度較______，它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)較______.因此，在機(jī)翼的上下表面存在__________，這就產(chǎn)生了向__________的升力.（如圖乙）甲乙答案：相對(duì)運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)大小短小大壓強(qiáng)差上老師換用上、下面都是平面的另一模型代替上述機(jī)翼模型再進(jìn)行試驗(yàn)，讓學(xué)生比較.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步理解升力產(chǎn)生的緣由.老師播放課件視頻：飛機(jī)起飛.師：大家通過剛才的視頻可以看到，飛機(jī)起飛之前確定要在跑道上加速，使它四周的空氣流速較大.下面我們?cè)僮鰝€(gè)試驗(yàn)，想一想假如機(jī)翼反向安裝（上平下凸），飛機(jī)還能飛起來嗎？老師用兩架機(jī)翼安裝方式相反的飛機(jī)模型進(jìn)行試驗(yàn)，產(chǎn)生了兩種不同的現(xiàn)象：上凸下平的那架飛起來了，上平下凸的那架并沒有飛起來.（引導(dǎo)學(xué)生思考為什么會(huì)這樣？）學(xué)生回答：機(jī)翼的樣子不同.師：回答正確，上凸下平的那架飛機(jī)產(chǎn)生的壓強(qiáng)差向上，形成升力；上平下凸的那架飛機(jī)產(chǎn)生的壓強(qiáng)差向下，形成壓力.因此我們千萬不能將機(jī)翼裝反了.板書：飛機(jī)的升力：由于機(jī)翼的樣子上凸下平，在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過機(jī)翼的上、下表面的空氣流速不同而存在壓強(qiáng)差，產(chǎn)生了向上的升力.進(jìn)行新課例題2（用多媒體展示）飛機(jī)機(jī)翼初看猶如是一個(gè)整體，實(shí)際上是由幾部分組成的.它的襟翼可以繞軸向后下方、后上方偏轉(zhuǎn).飛行員在飛機(jī)上升、平穩(wěn)飛行、下降和著陸減速等過程中，是通過操縱桿轉(zhuǎn)變襟翼的彎度來轉(zhuǎn)變飛機(jī)的升力、阻力的.下圖是簡(jiǎn)化機(jī)翼截面圖，其中表現(xiàn)飛機(jī)上升的是（）ABCD解析：飛機(jī)的機(jī)翼主要是使迎面吹來的風(fēng)在機(jī)翼的上下表面上流速不等，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)差.要飛機(jī)上升，那么要產(chǎn)生向上的壓強(qiáng)差.因此，上方的氣體流速要大，壓強(qiáng)才小，下方的流速要小，壓強(qiáng)才大，這樣就可以產(chǎn)生向上的升力，使飛機(jī)上升.對(duì)比四個(gè)圖，只有A選項(xiàng)中機(jī)翼上方的凸度最明顯，形成向上的升力，故A項(xiàng)符合；B項(xiàng)為下降；C項(xiàng)為平穩(wěn)飛行；D項(xiàng)為著陸減速.答案：A教學(xué)板書課堂小結(jié)大家通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，收獲確實(shí)不少，我們知道了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大.還知道了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系與我們生活、生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，以及升力的產(chǎn)生與應(yīng)用.教材習(xí)題解答想想做做（P44）如圖9.4-1，在離桌邊20~30cm的地方放一枚鋁質(zhì)硬幣，在硬幣前10cm左右放置一個(gè)高度約2cm的木塊，在硬幣后放置一本與硬幣厚度相當(dāng)?shù)墓P記本.在硬幣上方沿著與桌面平行的方向用力吹一口氣，硬幣就可能跳過木塊.是什么力使得硬幣向上“跳”起來了？解答：由于吹氣，硬幣上面的空氣的流速大，壓強(qiáng)變小了，于是下面空氣把硬幣托起來.想想做做（P45）把紙按圖9.4-3甲的尺寸剪下，折成圖9.4-3乙的樣子，并用小段膠帶固定，這就是飛機(jī)機(jī)翼的模型.MN是固定在“機(jī)翼”前端的細(xì)線.把細(xì)線拉平繃緊，用嘴對(duì)著“機(jī)翼”前端細(xì)線的位置用力沿水平方向吹氣，可以看到“機(jī)翼”在氣流的作用下向上翹起.這是什么緣由？解答：如圖所示，迎面吹來的風(fēng)被機(jī)翼分成上下兩部分，由于機(jī)翼橫截面的樣子上下不對(duì)稱，在相同時(shí)間內(nèi)，機(jī)翼上方氣流通過的路程較長(zhǎng)，因而速度較大，它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)較小；下方氣流通過的路程較短，因而速度較小，它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)較大.因此在機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，這就是向上的升力.動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理（P46）1.如圖9.4-6，在火車站或地鐵站，離站臺(tái)邊緣確定距離的地方標(biāo)有一條平安線，人必需站在平安線以外的區(qū)域候車.請(qǐng)分析，為什么當(dāng)列車駛過時(shí)，假如人站在平安線以內(nèi)，即使與車輛保持確定的距離，也是非常危險(xiǎn)的.學(xué)問拓展：飛機(jī)的升力與飛機(jī)的動(dòng)力是同一個(gè)力嗎？飛機(jī)的升力來自于機(jī)翼上、下兩表面的壓力差；飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的力能使飛機(jī)運(yùn)動(dòng)，但不能夠使飛機(jī)上升，故不是同一個(gè)力.兩者不能混淆.對(duì)球類比賽中的弧線球的解釋——由于球的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致向前飛行的球的兩側(cè)空氣流速不同，從而產(chǎn)生側(cè)向的空氣壓力差，使球轉(zhuǎn)變運(yùn)動(dòng)方向，讓對(duì)手難以防守.如圖所示的上旋轉(zhuǎn)：當(dāng)乒乓球本身上旋飛行時(shí)，同時(shí)帶著球體四周的空氣一起旋轉(zhuǎn)，但是由于球體上沿四周空氣旋轉(zhuǎn)方向和迎面氣流方向相反，因而受到阻力，導(dǎo)致其流速降低，而球體下沿的氣流與迎面氣流方向相同，因而流速加快.最終的結(jié)果是，原來球體上下沿的氣壓相等，現(xiàn)在變成了上沿因流速減小氣壓增大，而下沿流速增大氣壓減小.這樣，由于球體受空氣壓力不平衡，總的合力方向是向下的，球的下落速度加快.因此，在相同的條件下，上旋球的飛行弧線比不轉(zhuǎn)球的飛行弧線要低、要短.教材習(xí)題解答2.風(fēng)沿著窗外的墻面吹過時(shí)，窗口懸掛的窗簾會(huì)飄向窗外；居室前后兩面的窗戶都打開時(shí)，“過堂風(fēng)”會(huì)把居室側(cè)面擺放的衣柜門吹開.請(qǐng)解釋以上現(xiàn)象的緣由.3.據(jù)說1912年秋天，當(dāng)時(shí)世界上最大的輪船之一——奧林匹克號(hào)在海上全速前進(jìn)，另一艘比它小得多的霍克號(hào)軍艦，沿著與它的航線幾乎平行的方向疾駛，兩船最初相距100m左右，隨后相互靠近.一件令人驚訝的事發(fā)生了：霍克號(hào)突然偏離了自己的航道，向奧林匹克號(hào)直接沖過來.最終，兩船猛烈相撞，霍克號(hào)把奧林匹克撞出了一個(gè)大洞.請(qǐng)你用所學(xué)的物理學(xué)問解釋這一事故發(fā)生的緣由.4.如圖9.4-7，把長(zhǎng)20cm左右的飲料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端.往B管中吹氣，可以看到A管中的水面上升，這是什么緣由？假如用力吹氣，A管中的水將從管口流出，想一想，這個(gè)現(xiàn)象有什么有用價(jià)值？1.解答：當(dāng)火車駛過來帶動(dòng)著它四周的氣體以很大的速度向前流淌.人此時(shí)若站在平安線以內(nèi)，則人身前和身后的氣體流速不等，造成前后的氣體壓強(qiáng)也不相等，身后的氣壓大，身前的氣壓小，壓強(qiáng)差就會(huì)推動(dòng)人向前與運(yùn)動(dòng)著的火車靠攏，從而引發(fā)危險(xiǎn).2.解答：因?yàn)楫?dāng)風(fēng)吹過居室時(shí)，衣柜外氣體的流速大于衣柜內(nèi)氣體的流速，所以衣柜外氣體的壓強(qiáng)小于衣柜內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，向外的壓強(qiáng)差就會(huì)將衣柜門推開.3.解答：兩船靠近時(shí)，中間水的流速比船外側(cè)水的流速大，中間水的壓強(qiáng)小，兩船在外側(cè)與中間水的壓強(qiáng)差的作用下，就會(huì)互相靠攏，所以兩船相撞.4.解答：當(dāng)空氣從B管小孔飛速流出，B管小孔四周空氣的流速較大，使壓強(qiáng)減小，小于容器中的水面上方的空氣壓強(qiáng)，壓強(qiáng)差使水沿著A管上升.從管口流出后，受氣流的沖擊，被噴成霧狀.家用噴霧器就是依據(jù)這個(gè)原理制成的，試驗(yàn)室的流水抽氣機(jī)也是依據(jù)這個(gè)原理來抽氣減壓的.難題解答例題3如圖所示，在一段輸液管粗細(xì)不同的部位，分別插入兩根相同的口服吸管（圖中a、b處），用注滿水的大注射器通過輸液管向外注水（演示時(shí)整個(gè)裝置內(nèi)注滿水）．圖中a、b處噴出水的高度不同，該現(xiàn)象說明（）課外拓展：流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過某一橫截面的流體的體積，用字母Q表示，定義式為Q=V/t.難題解答A．a(chǎn)處水的流速大、壓強(qiáng)小B．a(chǎn)處水的流速小、壓強(qiáng)大C．b處水的流速大、壓強(qiáng)大D．b處水的流速小、壓強(qiáng)小解析:當(dāng)用注滿水的大注射器通過輸液管向外注水時(shí)，底部橫截面積越大，水流速越慢，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大，水的高度越大，所以b處壓強(qiáng)小，水的高度低，a處壓強(qiáng)大，水的高度高．答案：B布置作業(yè)：老師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時(shí)對(duì)應(yīng)練習(xí)，并提示學(xué)生預(yù)習(xí)下一課時(shí)的內(nèi)容。教學(xué)反思1.流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系這一節(jié)與生活中許多現(xiàn)象有著密切的聯(lián)系，因此在試驗(yàn)的設(shè)計(jì)上，盡量查找學(xué)生熟悉的、現(xiàn)實(shí)的，學(xué)生又非常感興趣的例子和試驗(yàn).通過學(xué)生動(dòng)手吹硬幣“跳高”試驗(yàn)引入新課，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的古怪???心，同時(shí)又達(dá)到讓學(xué)生參與動(dòng)手試驗(yàn)探究的目的.接著為幫忙學(xué)生進(jìn)一步理解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，讓學(xué)生分組試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，通過小組交流明白流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大的道理.老師在課堂上充分挖掘生活中有關(guān)流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)例，并用所學(xué)學(xué)問解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的緣由，培育學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，體現(xiàn)了中考的理念