流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 教學(xué)簡(jiǎn)案

1、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系教學(xué)簡(jiǎn)案課程導(dǎo)入 信息1 如圖13-5-1所示，一根棍子中間掛著兩只氣球，小男孩用嘴向兩只氣球中間吹氣，想把兩只氣球吹開(kāi)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)越用力吹，氣球反而“粘”得越緊 信息2 1912年秋天，遠(yuǎn)洋貨輪“奧林匹克”號(hào)在大海上航行，在離它100 m遠(yuǎn)的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號(hào)幾乎跟它平行的疾馳著當(dāng)兩艘船到了如圖13-5-2所示的位置時(shí)，發(fā)生了一起意外的事情：小船好像是服從著一種不可見(jiàn)的力量，竟扭轉(zhuǎn)船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直向大船沖來(lái)，以致“豪克”號(hào)把“奧林匹克”的船舷撞了一個(gè)大洞 根據(jù)以上的信息，你能提出兩個(gè)你感興趣的問(wèn)題嗎？ _ _探索新知1 流

2、體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)探究 流動(dòng)的液體和氣體的壓強(qiáng)具有什么特點(diǎn)呢？ 實(shí)驗(yàn)1 如圖13-5-3所示，拿一個(gè)較薄的紙條的一端放在嘴唇上用力吹紙條的上方，觀察到原來(lái)自然下垂的紙條，向上飄了起來(lái) 實(shí)驗(yàn)2 如圖13-5-4所示，向兩張并排自然下垂的紙中間吹氣，會(huì)發(fā)現(xiàn)紙并沒(méi)有吹開(kāi)，反而向中間合攏 實(shí)驗(yàn)3 如圖13-5-5所示，用漏斗和乒乓球來(lái)做實(shí)驗(yàn)，將漏斗喇叭口向下，乒乓球托在漏斗喇叭口內(nèi)，然后從漏斗口向下吹氣，這時(shí)你松開(kāi)手，會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球沒(méi)有掉下來(lái)，反而緊緊的“粘”在漏斗口上 實(shí)驗(yàn)4 如圖13-5-6所示的連通器內(nèi)裝有水，打開(kāi)閥門(mén)前，A、B容器內(nèi)水面相平，打開(kāi)閥門(mén)后，發(fā)現(xiàn)A管內(nèi)的水面比B管內(nèi)的水面高 問(wèn)

3、題研討 問(wèn)題1 紙條向上飄起、兩張紙條向中間合攏，說(shuō)明了什么？ 答：_ 問(wèn)題2 向下吹氣乒乓球反而不會(huì)掉下來(lái)、打開(kāi)閥門(mén)放水時(shí)A、B兩容器的水面不相平，而且是B管水面比A管低，說(shuō)明了什么？ 答：_知識(shí)歸納 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 1流體 流動(dòng)的液體和氣體統(tǒng)稱為流體友情提示 液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，橫截面積大的地方流速小，壓強(qiáng)大；橫截面積小的地方，流速大，壓強(qiáng)小 2流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 在氣體和液體中，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大液體、氣體不流動(dòng)時(shí)，液體內(nèi)部壓強(qiáng)跟深度和密度有關(guān)，大氣壓強(qiáng)跟海拔高度有關(guān)，而液體、氣體流動(dòng)時(shí)，它內(nèi)部的壓強(qiáng)還跟流動(dòng)的速度有關(guān) 例1 （多選）唐代詩(shī)人杜甫在茅屋為秋風(fēng)所

4、破歌中寫(xiě)著：“八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅”說(shuō)的是秋季的狂風(fēng)掀走了茅屋的屋頂，此詩(shī)句中所包含的科學(xué)道理有（ ） A空氣振動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)聲 B力使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài) C風(fēng)對(duì)屋頂產(chǎn)生的升力大于屋頂重力 D屋頂上方空氣流動(dòng)快，壓強(qiáng)小，屋內(nèi)空氣流動(dòng)慢，壓強(qiáng)大，屋頂上、下方的壓力差將屋頂掀掉 解析 “風(fēng)怒號(hào)”是由于空氣的振動(dòng)而產(chǎn)生的聲音；“卷”說(shuō)明了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；“卷走三重茅”是因?yàn)槭彝饪諝饬魉俅笮?，壓?qiáng)小，室內(nèi)流速小壓強(qiáng)大，在屋頂?shù)膬?nèi)外兩側(cè)形成了指向室外的壓力差，這個(gè)壓力差將屋頂掀掉所以ABCD四個(gè)選項(xiàng)都是正確的 答案 ABCD 特別提示 在有風(fēng)的天氣里，應(yīng)該打開(kāi)門(mén)窗，讓室內(nèi)外空氣流速相同，避

5、免室內(nèi)外形成壓力差，將房屋掀翻2 飛機(jī)的升力 觀察思考 鋼鐵制成的飛機(jī)有幾噸甚至幾十噸重，為什么能在天空中飛行而不會(huì)掉下來(lái)呢？觀察如圖13-5-7所示飛機(jī)的機(jī)翼的形狀，看看你有什么發(fā)現(xiàn)？鳥(niǎo)能在空中展翅飛翔，不會(huì)掉下來(lái)，觀察圖13-5-8所示鳥(niǎo)的翅膀，外形有什么特點(diǎn)？ 問(wèn)題研討 問(wèn)題 飛機(jī)的機(jī)翼和鳥(niǎo)的翅膀橫截面的形狀有什么共同的特點(diǎn)？ 答：_ 知識(shí)歸納 飛機(jī)的升力 1飛機(jī)的升力 流動(dòng)的空氣作用在飛機(jī)機(jī)翼上下表面的壓力差 由于機(jī)翼表面的上凸下平，使得飛機(jī)在飛行時(shí)，上方流速大壓強(qiáng)小，下方流速小，壓強(qiáng)大，在機(jī)翼的上下兩側(cè)形成了向上的壓力差，這就是飛機(jī)的升力友情提示 鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀展開(kāi)飛行時(shí)，橫截面的形狀也

6、是上凸下平，飛行時(shí)上下兩側(cè)的空氣流速不同，形成了壓強(qiáng)差，使得鳥(niǎo)在飛行時(shí)獲得向上的升力 例2 某同學(xué)為了探究飛機(jī)的升力，制作了一個(gè)機(jī)翼模型，并把它穿在一根鐵絲上，在鐵絲的上下各掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，如圖13-5-9所示，他再接通電風(fēng)扇對(duì)著機(jī)翼吹風(fēng)，下面是該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果做出的猜想，你認(rèn)為正確的是（ ） A彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)增大，B的示數(shù)減小 B彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)減小，B的示數(shù)增大 C兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都增大 D兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)都減小 解析 機(jī)翼的形狀上凸下平，電扇從左向右吹風(fēng)時(shí)，使得機(jī)翼模型上表面的空氣流速快，壓強(qiáng)小，下表面的流速小壓強(qiáng)大，在模型上、下表面形成了一個(gè)向上的壓力差，從而使A彈簧

7、測(cè)力的示數(shù)變小，B彈簧力計(jì)的示數(shù)變大 答案 B 解題規(guī)律 氣流通過(guò)凸起和平坦的地方時(shí)，流速會(huì)不同，一般來(lái)說(shuō)，凸起的地方流速大，壓強(qiáng)小，平坦的地方流速小，壓強(qiáng)大拓廣延伸 學(xué)科滲透 探究奇妙的動(dòng)物世界 例3 如圖13-5-10所示，是北美草原許多犬鼠洞穴橫截面示意圖洞穴深達(dá)34 m，洞口有兩個(gè)出口，一個(gè)是平的，而另一個(gè)則有隆起的圓形土堆 （1）猜想： 甲同學(xué)猜想：犬鼠是為了建一處視野開(kāi)闊的瞭望臺(tái) 乙同學(xué)猜想：犬鼠是為了作一個(gè)識(shí)別自己洞穴的記號(hào) 丙同學(xué)猜想：犬鼠是在挖洞穴最后泥土就近堆放 寫(xiě)出你的猜想：_ （2）分析： 若風(fēng)如箭頭所示方向吹過(guò)，根據(jù)“空氣流速大的地方，氣體壓強(qiáng)小”的原理，則_洞口（填

8、“1”或“2”）處氣壓低 （3）結(jié)論：風(fēng)從平坦的洞口_，從隆起的洞口_，是犬鼠的空調(diào)系統(tǒng)（選填“出”或“入”） 解析 （1）犬鼠洞穴的設(shè)計(jì)一定有它的道理，所以關(guān)于設(shè)計(jì)成兩處洞口的目的，可以大膽發(fā)揮你的想像力進(jìn)行猜想（2）從物理學(xué)的角度分析，這種設(shè)計(jì)，可以使流動(dòng)的空氣經(jīng)過(guò)兩個(gè)洞口時(shí)，流速不同，隆起洞口流速大，壓強(qiáng)小，平坦洞口流速小，壓強(qiáng)大（3）空氣在兩側(cè)洞口壓力差作用下，從平坦洞口入，隆起的洞流出，可以起到通風(fēng)換氣的作用 答案 （1）起到通風(fēng)換氣的作用（其他的猜想均可以） （2）2；（3）入；出 點(diǎn)評(píng) 抓住犬鼠兩個(gè)洞口外形的特點(diǎn)，弄清平坦和隆起的洞口，空氣流速的不同，壓強(qiáng)不同 實(shí)驗(yàn)探究 會(huì)用控制

9、變量法，分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 例4 （1）用細(xì)線吊起一個(gè)空的塑料飲料瓶，用手轉(zhuǎn)動(dòng)飲料瓶，使它繞對(duì)稱軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的塑料瓶帶動(dòng)四周的空氣繞它旋轉(zhuǎn)，如果這時(shí)用電扇向它吹風(fēng)，由于瓶的轉(zhuǎn)動(dòng)，它兩側(cè)的風(fēng)速將不一樣，如圖13-5-11所示，旋轉(zhuǎn)著的飲料瓶應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)？請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出 （2）乒乓球前進(jìn)過(guò)程中由于不同的旋轉(zhuǎn)方向會(huì)沿不同的徑跡運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員用三種不同的擊球方法把乒乓球擊出去，請(qǐng)判斷，如圖13-5-12所示，1、2、3三條徑跡哪一條是上旋球（圖中沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)）的、下旋球（圖中沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)）的、不轉(zhuǎn)球的：_ 解析 （1）塑料瓶逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于摩擦帶動(dòng)瓶周?chē)目諝庖材鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)，電吹風(fēng)向左吹風(fēng)會(huì)使瓶

10、前面流速小，后面流速大，左側(cè)流速大，右側(cè)流速小，從而使右側(cè)和前面壓強(qiáng)大，而左側(cè)和后面壓強(qiáng)小，形成的壓強(qiáng)差迫使瓶會(huì)向左上方運(yùn)動(dòng)（2）由于球的旋轉(zhuǎn)，球上方的空氣隨之運(yùn)動(dòng)對(duì)于上旋球，由于球的旋轉(zhuǎn)，球上方的空氣隨之向左運(yùn)動(dòng)，但同時(shí)球向左運(yùn)動(dòng)，則空氣相對(duì)于球向右運(yùn)動(dòng)，空氣相對(duì)于球的兩種運(yùn)動(dòng)作用相抵消，球上方的氣流比下方的氣流小，所以上方壓強(qiáng)大，因此球受到向下的壓力，沿弧線迅速下落所以1、2、3分別為上旋球、不轉(zhuǎn)球和下旋球 答案 （1）向左上移動(dòng) （2）1是上旋球，2是不轉(zhuǎn)球，3是下旋球友情提示 又前進(jìn)又旋轉(zhuǎn)的球體或柱體，由于空氣相對(duì)它兩側(cè)的流速不同，在它的兩側(cè)形成了壓強(qiáng)差，會(huì)使球體或柱體作曲線運(yùn)動(dòng) 足球

11、中的“香蕉球”就是兩側(cè)壓強(qiáng)差造成的緣故 課時(shí)作業(yè) 教材習(xí)題 “動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”14題 補(bǔ)充習(xí)題 1如圖13-5-13所示，A、B是兩個(gè)上端開(kāi)口的容器，它們構(gòu)成的是一個(gè)_；當(dāng)用一個(gè)管子沿B容器口吹氣時(shí)，A容器中的液面會(huì)_（填“上升”、“下降”或“不變”） 2太陽(yáng)能汽車(chē)是直接利用太陽(yáng)能為能源的一種新型汽車(chē)如圖13-5-14所示是一種太陽(yáng)能汽車(chē)（右邊是它的剖面圖），從形狀上看，這種汽車(chē)在高速行駛時(shí)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓力與停在水平路面對(duì)地面的產(chǎn)生的壓力相比_（填“變大”、“變小”或“不變”） 3如圖13-5-15所示，在兩根平行的木棒上平放著兩個(gè)乒乓球，兩個(gè)乒乓球之間間隔一定的距離，當(dāng)向兩個(gè)乒乓球中間的

12、間隙用力吹氣時(shí)，乒乓球?qū)ⅲ?）A向兩邊滾B向中間滾C靜止不動(dòng)D向同一側(cè)滾動(dòng) 4如圖13-5-16所示，用一個(gè)漏斗向一支點(diǎn)燃的蠟燭的火焰吹氣，燭焰將（ ） A向左飄動(dòng) B向右飄動(dòng) C靜止在原位置不動(dòng) D無(wú)法確定 5一艘很大的輪船以很高的速度，從一個(gè)小船旁很近處開(kāi)過(guò)來(lái)時(shí)，小船則（ ） A很容易被大船的氣流和海浪推向遠(yuǎn)離大船處 B很容易被大船吸過(guò)來(lái)，而與大船相撞 C小木船與大船距離不變 D以上都有可能 答案點(diǎn)撥課程導(dǎo)入 問(wèn)題示例：用力吹氣為什么氣球不會(huì)被吹開(kāi)，反而會(huì)靠攏？是什么原因使“豪克”號(hào)撞擊上“奧林匹克”號(hào)大船？ 問(wèn)題研討 問(wèn)題1 紙面上方流速大壓強(qiáng)?。粌蓮埣堉虚g流速大壓強(qiáng)小 問(wèn)題2 乒乓球上

13、表面流速大壓強(qiáng)小，下表面流速小壓強(qiáng)大；A處流速小壓強(qiáng)大，B處流速大壓強(qiáng)小 問(wèn)題研討 問(wèn)題 橫截面的形狀都是上凸下平 課時(shí)作業(yè) 教材習(xí)題 “動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”14題提示與解答 第1題提示：這是因?yàn)楫?dāng)列車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)，人體靠近列車(chē)的一側(cè)空氣流動(dòng)速度明顯加快，使靠近列車(chē)一側(cè)人體受到的大氣壓強(qiáng)變小，在人體兩側(cè)形成了壓強(qiáng)差，使人體獲得了一個(gè)指向列車(chē)的壓力差，在這個(gè)壓力差作用下，人容易撲向列車(chē)，而發(fā)生車(chē)禍?zhǔn)鹿仕栽谡九_(tái)候車(chē)時(shí)，人必須站在安全線以內(nèi) 第2題提示：當(dāng)嘴向B管吹氣時(shí)，使A管上端開(kāi)口處，空氣流動(dòng)速度加快，A管上端氣壓減小，小于燒杯液面上大氣壓強(qiáng)，燒杯中的水在大氣壓的作用下，進(jìn)入A管，使A管水面上升如果用力吹氣，會(huì)使A管上端開(kāi)口處壓強(qiáng)變得更小，燒杯中的水，會(huì)沿著A管上升，最終會(huì)隨著向左的氣流一起噴出這個(gè)現(xiàn)象可以用來(lái)制造噴霧器 第3題提示：鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀的形狀，跟飛機(jī)的機(jī)翼有相同之處，就是形狀不具有上下對(duì)稱性，上部凸起，下部平坦，當(dāng)它在空氣中飛行時(shí)，上方氣流的速度大，對(duì)翅膀的壓強(qiáng)小，下方的空氣流速小，對(duì)翅膀的壓強(qiáng)大，這樣就使翅膀上下表面兩個(gè)壓力大小不相等，這兩個(gè)壓力之差把鳥(niǎo)向上托 第4題提示：這是