液體壓強與流速的關(guān)系 教學(xué)設(shè)

液體壓強與流速的關(guān)系 教學(xué)設(shè)計示例

一、素質(zhì)教育目標(biāo)

（一）知識教學(xué)目標(biāo) 

1.讓學(xué)生初步知道液體具有流動性

2.讓學(xué)生初步了解液體流動時壓強的特點

3.讓學(xué)生初步了解機翼升力產(chǎn)生的原因

4.讓學(xué)生能用液體流動時壓強的特點簡單解釋生活中的一些現(xiàn)象

（二）能力訓(xùn)練點

1.通過實驗使學(xué)生加強動手的能力

2.培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的流體的壓強知識分析解決實際問題的能力

3.通過小組討論培養(yǎng)學(xué)生的語言表達能力

（三）德育滲透點

使學(xué)生加強愛科學(xué)和用物理學(xué)知識分析解決研究實際問題的探索精神

（四）美育滲透點

通過機翼升力的討論，滲透自然美的教育

二、學(xué)法指導(dǎo)

本節(jié)課用的學(xué)習(xí)方法應(yīng)是自學(xué)討論法

三、重點、難點，的解決辦法

流體流動時壓強的特點

四、課時安排

１ 課時

教具學(xué)具的準(zhǔn)備

投影片、紙條、連通器、水、細棍２根

六、教學(xué)步驟 

（一）新課講授

提問：液體和氣體有什么共同特點?(可以流動)E板書)一、我們把有流動性的液體和氣

體統(tǒng)稱為流體．

前面我們已經(jīng)學(xué)過液體內(nèi)部的壓強和大氣壓強，先讓我們復(fù)習(xí)一下以前學(xué)過的內(nèi)容：

提問：什么叫連通器?

裝有同種液體的連通器有什么特點?

為什么？

(觀察實驗)(見圖1)

實驗：一根粗細不均勻的水平管子，與一個容器R相連，并在粗細不同的地方各接上幾根上端開口的豎直細管A、B、C．將水平管子右端開口用塞子封住，然后向容器R灌水，到達一定高度后停止灌水．

這時我們看到在容器R及三個細管中的液停在同一高度上．這一現(xiàn)象，實際上就是我們以前學(xué)過的連通器所呈現(xiàn)的現(xiàn)象，在同一水平面上a、b、c、f諸點處壓強都等，這時的壓強是流體在靜止時的壓強．

再提問： ．

裝有同種流體的連通器液面是否一定相平?讓我們通過實驗來研究，注意觀察并思考：

看到什么現(xiàn)象?跟第一次相比實驗條件有何變化?實驗現(xiàn)象有何不同?各管內(nèi)液面跟第一次相比有無變化?為什么?可以得到什么結(jié)論?

[實驗]將水平管子D端的塞子拔去，同時向容器R注入水，管子中的水在流動時R中的

水面都低于H，A、C管中的水面高度差不多相同，B管中水面則最低．

分析：

豎直水柱的高低表示各管各處壓強的大小，由于一定時間里流過各處的水肯定是相等

的，而水管較細處的流速一定比粗處的流速大，從實驗中看到，B管中水面則最低，這表明水平管子中的水在流動時，B處水的壓強較小，A、C點處的壓強大于B點處的壓強．

引導(dǎo)學(xué)生討論并得出：管子粗的部分的流速小、流體壓強大，管子細的部分的流速大、流體壓強�。�

液體流速與壓強的關(guān)系：流動液體中的壓強，流速較大的位置，壓強較小

[提問思考]

當(dāng)氣體在流動時，請思考一下流動狀態(tài)下氣體的壓強又有什么特點?

[實驗]做一個小實驗，取兩塊長方形的紙片，并排地懸掛在兩根細棒上，如果在兩紙片之間從上方向下吹氣，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?(見圖２)

吹氣時兩塊紙片就要相互靠攏．這是因為不吹氣時，紙條兩側(cè)空氣是靜止的，兩側(cè)空氣對紙條作用的壓強相等，氣壓不會引起紙條運動。吹氣時，紙條接觸氣流的一側(cè)受到的氣壓比靜止空氣的氣壓小，結(jié)果紙條在兩側(cè)氣壓差的作用下，向氣壓小的一側(cè)(有氣流的一側(cè))運動．

[提問]從以上實驗中我們可以得到什么結(jié)論?

流體流速和壓強的關(guān)系也適用于氣體。

即氣體在流動時，流速較大的位置，壓強較�。�

通過前面的學(xué)習(xí)，我們可以總結(jié)出流體壓強和流速有什么關(guān)系?

[學(xué)生總結(jié)]

二、流體在流動時，流速較大的位置，壓強較�。�(板書)

根據(jù)我們學(xué)習(xí)的流體壓強和流速的關(guān)系，誰能解釋下面的實驗?

[實驗]：取一張5—6cm見方的硬紙片，在適當(dāng)位置剪兩個長約1cm的縫，通過紙縫垂直插人橫桿的兩端，當(dāng)用嘴向紙面平行吹氣，紙片不僅不離開氣流，反而會靠近氣流，繼續(xù)吹氣，橫桿便連續(xù)轉(zhuǎn)動．(見圖3)

(如果用帶尖嘴的管子貼近紙面平行吹氣效果更好．)

提問：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?

[學(xué)生回答]

這是因為氣流有流速大壓強小，流速小壓強大的性質(zhì)，所以靠近紙面的氣流流速較大壓強就較小，而紙面的另一面壓強仍為大氣壓，所以轉(zhuǎn)架就隨之轉(zhuǎn)動．

[學(xué)生實驗并讓學(xué)生討論]

雙手將一張薄紙的一端靠近下嘴唇，另一端自然垂下，沿紙的上方水平吹氣，手中的紙會怎樣呢?(見圖4(a))

把細長紙條的一端貼于下嘴唇，然后用嘴向外吹氣，結(jié)果紙條會向上飄起來．當(dāng)紙的上方的空氣流動起來之后，紙也隨之漂浮起來，這是由于吹氣時紙片上方空氣的流速大，壓強變小，下方較大的壓強把紙片“舉”起來了。如果吹出的氣越快，紙條會向上飄得越高，由此說明氣流越快則壓強越�。�(出示投影片并讓學(xué)生討論) ’

飛機的機翼有何特點?

飛機飛行時機翼上下空氣流速是否相同?

試分析機翼的升力又是怎樣產(chǎn)生的?

飛機為什么能夠飛上天空?(見圖4(b))

(出示投影片并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：

飛機飛行時，機翼的形狀決定了機翼上下表面流動的空氣流速是不同的，右圖表示機翼周圍空氣的流向。從機翼橫截面的形狀可知，其上方彎曲，下方近似于直線，(嚴(yán)格地說機翼表面呈流線型)．飛機飛行時，空氣跟飛機做相對運動．由于上方的空氣要比下方空氣行走較乏的距離，機翼上方的空氣流動比下方要快，壓強變小；與其相對，機翼下方的空氣流動較慢，壓強較大，致使機翼上面比下面氣流速度快．結(jié)果上面氣流對機翼的壓強比下面氣流對機翼的壓強小，這一壓強差就是使飛機獲得豎直向上的升力的原因．

(板書)三、機翼升力產(chǎn)生的原因：

飛機飛行時，機翼上下方空氣流動的快慢不同

機翼的上下方產(chǎn)生的壓強差是機翼升力產(chǎn)生的原因

(二)總結(jié)、擴展

組織分析討論：

出示投影片(列出以下問題1、2、3、4)

1．噴霧器為什么能噴水?(見圖5)

答案：常用的噴霧器，當(dāng)壓人活塞時，圓筒里的空氣就從圓筒末端的小孔A以很大的速度流出，因此小孔附近的空氣壓強小于大氣壓強，于是容器E內(nèi)的藥液面上的空氣壓強近使藥液從小孔，下方的B管內(nèi)上升，到小孔A附近時，被空氣流沖散成霧狀噴出．

２.簡易淋浴器為什么能把熱水“吸”上去

答案：有些家庭用的簡易淋浴器，把吸水管放進熱水桶內(nèi)，打開水龍頭，當(dāng)自采水從導(dǎo)管里流過時，熱水就會被“吸”上來，與冷水混合，再從噴頭噴出．此時，熱水為什么會自動上升呢?流動的液體里存在著壓強．壓強的大小跟液體流速有關(guān)．液體的流速越大，它的壓強就越�。�當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)沒有自來水流過的時候，吸水管內(nèi)外氣體的壓強相等，都等于大氣壓強．根據(jù)連通器的原理，吸水管里熱水與桶里的熱水相平．當(dāng)導(dǎo)管里有自來水流過時，吸水管內(nèi)熱水上方氣體的壓強變小．管內(nèi)外產(chǎn)生了壓強差，在大氣壓的作用下，熱水在吸水管內(nèi)上升，與冷水混合后，從噴頭噴出．；冷水流速越大，管內(nèi)氣壓越低，管內(nèi)外壓強差越大，熱水流進導(dǎo)管中越多，它與冷水混合后的溫度就越高．因此，可以通過控制自來水的流速，以調(diào)節(jié)噴出的水溫高低．(見圖6)

3．機翼升力跟掀房頂?shù)娘L(fēng)力

答案：氣流的壓強差對房頂會產(chǎn)生破壞作用．因為房屋內(nèi)空氣對房頂下表面作用的壓強是靜止空氣的壓強，而刮颶風(fēng)時，沿房頂上表面的高速氣流對房頂作用的壓強比房屋內(nèi)的氣壓小，結(jié)果在房頂內(nèi)外就形成了氣壓差，方向是自下向上的，它可能會把整個房頂掀開，或者把房頂?shù)耐呦品�．為了減少狂風(fēng)對房頂?shù)膿p害，尖頂房屋的山墻上常安裝百葉窗，這可以使刮大風(fēng)時，通過百葉窗在房頂?shù)南卤砻嬉伯a(chǎn)生氣流，以減少房頂上下表面的氣壓差．

4．輪船為什么會相互吸引?

別萊利曼著的《趣味物理學(xué)》記述了這樣一件事情1912年秋天，遠洋貨輪“奧林匹克”號在大海上航行著，同時在離它100m遠的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號幾乎跟它平行地疾馳著．當(dāng)兩艘船到了如圖7所示的位置時，發(fā)生了一起意外的事情：小船好像是服從著一種不可見的力量，竟扭轉(zhuǎn)船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直地向大船沖來．“豪克”的船頭撞在“奧林匹克”號的船舷上，以致“豪克”號把“奧林匹克”號的船舷撞了一個大洞．

請同學(xué)們用我們今天學(xué)習(xí)到的知識解釋這一事故發(fā)生的原因，

七、布置作業(yè) 

小實驗：水管噴槍(見圖8)

噴霧器是一種較為實用的裝置．把管子的一端放入水中，橫吹開口端可迫使管中的液面上升，你用力一吹會發(fā)生什么現(xiàn)象?

八、板書設(shè)計 

4．流體壓強與流速的關(guān)系

一、什么是流體

二、流體壓強與流速的關(guān)系：

流速較大的位置，壓強較�。�

三、機翼升力產(chǎn)生的原因

飛機飛行時，機翼上下方空氣流動的快慢不同機翼的上下方產(chǎn)生的壓強差是機翼升力產(chǎn)生的原因

乒乓球比賽中常聽說“弧旋球”；足球場上足球隊員也常踢出“香蕉球”。這里球的運動不僅有移動而且還有旋轉(zhuǎn)．與此相應(yīng)的氣流也有兩種：一種是跟球運動方向相反的氣流和隨球一起旋轉(zhuǎn)的氣流，它們疊加以后就會出現(xiàn)球的上下氣流速度不一樣，如圖所示．在此基礎(chǔ)上，你能應(yīng)用流體壓強與流速的關(guān)系，對上述球的運動路線作出探索性的解釋嗎?由此你會進一步體會到物理知識有用，從而產(chǎn)生更濃的興趣

液體壓強與流速的關(guān)系 教學(xué)設(shè)

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