液體壓強與流速的關系 教學設

一、素質教育目標

（一）知識教學目標 

1.讓學生初步知道液體具有流動性

2.讓學生初步了解液體流動時壓強的特點

3.讓學生初步了解機翼升力產生的原因

4.讓學生能用液體流動時壓強的特點簡單解釋生活中的一些現象

（二）能力訓練點

1.通過實驗使學生加強動手的能力

2.培養學生用所學的流體的壓強知識分析解決實際問題的能力

3.通過小組討論培養學生的語言表達能力

（三）德育滲透點

使學生加強愛科學和用物理學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、學法指導

本節課用的學習方法應是自學討論法

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

教具學具的準備

投影片、紙條、連通器、水、細棍2根

六、教學步驟 

（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

體統稱為流體.

前面我們已經學過液體內部的壓強和大氣壓強，先讓我們復習一下以前學過的內容：

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.這一現象，實際上就是我們以前學過的連通器所呈現的現象，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：

看到什么現象?跟第一次相比實驗條件有何變化?實驗現象有何不同?各管內液面跟第一次相比有無變化?為什么?可以得到什么結論?

[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.

引導學生討論并得出：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、流體壓強小.

液體流速與壓強的關系：流動液體中的壓強，流速較大的位置，壓強較小

[提問思考]

當氣體在流動時，請思考一下流動狀態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，會出現什么現象?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，紙條兩側空氣是靜止的，兩側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受到的氣壓比靜止空氣的氣壓小，結果紙條在兩側氣壓差的作用下，向氣壓小的一側(有氣流的一側)運動.

[提問]從以上實驗中我們可以得到什么結論?

流體流速和壓強的關系也適用于氣體。

即氣體在流動時，流速較大的位置，壓強較小.

通過前面的學習，我們可以總結出流體壓強和流速有什么關系?

[學生總結]

二、流體在流動時，流速較大的位置，壓強較小.(板書)

根據我們學習的流體壓強和流速的關系，誰能解釋下面的實驗?

[實驗]：取一張5—6cm見方的硬紙片，在適當位置剪兩個長約1cm的縫，通過紙縫垂直插人橫桿的兩端，當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，繼續吹氣，橫桿便連續轉動.(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：為什么會出現這種現象?

[學生回答]

這是因為氣流有流速大壓強小，流速小壓強大的性質，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，所以轉架就隨之轉動.

[學生實驗并讓學生討論]

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，結果紙條會向上飄起來.當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小.(出示投影片并讓學生討論) ’

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))

(出示投影片并引導學生總結：

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

機翼的上下方產生的壓強差是機翼升力產生的原因

(二)總結、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內的藥液面上的空氣壓強近使藥液從小孔，下方的B管內上升，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，打開水龍頭，當自采水從導管里流過時，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.液體的流速越大，它的壓強就越小.當導管內沒有自來水流過的時候，吸水管內外氣體的壓強相等，都等于大氣壓強.根據連通器的原理，吸水管里熱水與桶里的熱水相平.當導管里有自來水流過時，吸水管內熱水上方氣體的壓強變小.管內外產生了壓強差，在大氣壓的作用下，熱水在吸水管內上升，與冷水混合后，從噴頭噴出.；冷水流速越大，管內氣壓越低，管內外壓強差越大，熱水流進導管中越多，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，以調節噴出的水溫高低.(見圖6)

3.機翼升力跟掀房頂的風力

答案：氣流的壓強差對房頂會產生破壞作用.因為房屋內空氣對房頂下表面作用的壓強是靜止空氣的壓強，而刮颶風時，沿房頂上表面的高速氣流對房頂作用的壓強比房屋內的氣壓小，結果在房頂內外就形成了氣壓差，方向是自下向上的，它可能會把整個房頂掀開，或者把房頂的瓦掀翻.為了減少狂風對房頂的損害，尖頂房屋的山墻上常安裝百葉窗，這可以使刮大風時，通過百葉窗在房頂的下表面也產生氣流，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》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.當兩艘船到了如圖7所示的位置時，發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.

請同學們用我們今天學習到的知識解釋這一事故發生的原因，

七、布置作業 

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，你用力一吹會發生什么現象?

八、板書設計 

4.流體壓強與流速的關系

一、什么是流體

二、流體壓強與流速的關系：

流速較大的位置，壓強較小.

三、機翼升力產生的原因

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生的壓強差是機翼升力產生的原因

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.與此相應的氣流也有兩種：一種是跟球運動方向相反的氣流和隨球一起旋轉的氣流，它們疊加以后就會出現球的上下氣流速度不一樣，如圖所示.在此基礎上，你能應用流體壓強與流速的關系，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，從而產生更濃的興趣