人教版八年级下册第九章 压强9.4 流体压强与流速的关系教学设计及反思

这是一份人教版八年级下册第九章 压强9.4 流体压强与流速的关系教学设计及反思，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。

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。
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
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程
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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（ ）
甲 乙 丙 丁
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。