初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）流体压强与流速的关系教学课件ppt

这是一份初中物理北师大版（2024）八年级下册（2024）流体压强与流速的关系教学课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了知识点，小活动，科学窗，弧圈球，香蕉球，流体压强规律的应用，水翼船，实践活动，拓展阅读等内容，欢迎下载使用。
《流体压强与流速的关系》教案​一、教学目标​（一）知识与技能​理解概念：学生能够阐述流体的概念，理解流体压强与流速的关系，能用这一关系解释飞机升力产生的原因。​分析应用：运用流体压强与流速的关系，分析和解释生活与生产中的相关现象，如汽车尾翼的原理，并能设计简单的利用该原理的装置。​（二）过程与方法​开展探究：通过实验探究和观察分析，培养学生的观察能力、分析归纳能力以及实验操作技能。​迁移运用：借助案例分析，引导学生将流体压强与流速的知识应用于实际生活，解决实际问题，提升知识迁移能力。​（三）情感态度与价值观​激发兴趣：通过趣味实验和生活实例，激发学生对物理学科的探索兴趣，培养学生的创新精神。​培养意识：引导学生关注生活中的物理现象，体会物理知识与生活的紧密联系，增强将物理知识服务于生活的意识。​二、教学重难点​（一）教学重点​概念理解：流体的概念，以及流体压强与流速的关系。​应用分析：运用流体压强与流速的关系，解释飞机升力的产生和生活中的相关现象。​（二）教学难点​原理理解：理解飞机升力产生的原理，以及复杂情境下流体压强与流速关系的应用。​设计创新：设计利用流体压强与流速关系的装置，培养学生的创新思维。​三、教学方法​实验探究法：通过设计多个实验，让学生直观地感受流体压强与流速的关系，培养学生的探究能力。​讲授法：讲解流体的概念、原理等基础知识，帮助学生构建系统的知识体系。​讨论法：组织学生讨论生活中流体压强与流速关系的应用实例，促进学生之间的思想交流与合作。​多媒体辅助教学法：利用图片、视频、动画等多媒体资源，直观展示飞机飞行、汽车尾翼工作等场景，帮助学生理解抽象的物理原理。​四、教学过程​（一）趣味导入（5 分钟）​实验演示：准备两张轻薄的纸条，让学生手持纸条自然下垂，然后向两张纸条中间吹气。接着，将一个乒乓球放在倒置的漏斗口，用手托住乒乓球，从漏斗口向下吹气，松开手后观察乒乓球的状态。​提问引导：教师提问：“为什么两张纸条会相互靠拢？乒乓球为什么不会掉下来？是什么力量在起作用？” 引导学生思考，引出本节课主题 —— 流体压强与流速的关系。​（二）流体的概念（3 分钟）​概念讲解：讲解流体的概念，具有流动性的液体和气体统称为流体，像水、空气等都属于流体。通过与固体对比，强调流体的流动性特点。​生活举例：引导学生列举生活中常见的流体，如河流中的水、流动的风等，加深对流体概念的理解。​（三）探究流体压强与流速的关系（15 分钟）​提出问题：教师引导学生思考：流体的压强与流速之间存在怎样的关系？​猜想假设：鼓励学生大胆猜想，如流速越大，压强可能越大，也可能越小。​设计实验：组织学生分组讨论，设计实验方案。确定实验器材（两张纸条、漏斗、乒乓球、吹风机、水槽等），采用对比实验的方法，探究流体压强与流速的关系。教师展示实验器材，介绍实验原理和注意事项。​实验步骤：除了导入时的纸条和乒乓球实验，还可以进行以下实验：将一个小纸船放在水槽中，用注射器向船的一侧喷水，观察船的移动方向；用吹风机向上吹乒乓球，观察乒乓球的悬浮状态等。​进行实验：学生分组进行实验，记录实验现象。教师巡视指导，确保实验操作安全、规范。​分析论证：实验结束后，各小组对实验现象进行分析，得出结论：在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。​（四）飞机升力的产生（12 分钟）​图片展示：展示飞机的图片，介绍飞机的基本结构，重点讲解机翼的形状，机翼的上表面是弧形的，下表面比较平。​动画演示：通过多媒体动画展示飞机飞行时，机翼周围空气的流动情况。引导学生分析，由于机翼的特殊形状，飞机飞行时，机翼上方空气流速快，压强小；机翼下方空气流速慢，压强大。这样机翼上下表面就存在压力差，从而产生向上的升力。​互动讨论：组织学生讨论，如果飞机机翼的形状颠倒，会出现什么情况？进一步加深学生对飞机升力原理的理解。​（五）生活中的应用与案例分析（10 分钟）​案例一：汽车尾翼​原理讲解：通过图片和动画展示汽车尾翼的工作过程，讲解汽车尾翼利用流体压强与流速的关系，在汽车高速行驶时，使尾翼上方空气流速慢，压强大；下方空气流速快，压强小，从而给汽车一个向下的压力，增加汽车的稳定性。​互动提问：引导学生思考汽车尾翼的形状和角度对其作用效果的影响。​案例二：喷雾器​实物展示：展示喷雾器的实物模型，让学生观察喷雾器的结构。​过程分析：讲解喷雾器的工作原理，当推动活塞时，空气从喷嘴快速喷出，使喷嘴处空气流速增大，压强减小，药水在大气压的作用下被压上来，随空气一起喷出。​小组讨论：组织学生分组讨论生活中还有哪些利用流体压强与流速关系的实例，每个小组推选代表进行发言。​（六）课堂总结与拓展（5 分钟）​知识回顾：与学生一起回顾流体的概念、流体压强与流速的关系、飞机升力的产生以及在生活中的应用。​拓展思考：布置课后思考任务，让学生思考如何利用流体压强与流速的关系设计一个节能的通风装置，并查阅资料了解流体力学在航空航天、航海等领域的最新应用。​五、教学资源​多媒体设备：电脑、投影仪、电子白板等。​实验器材：两张纸条、漏斗、乒乓球、吹风机、水槽、小纸船、注射器、喷雾器模型等。​教学资料：相关图片、视频、动画以及生活中流体压强与流速关系应用的案例资料。​六、教学评价​课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、实验操作能力、讨论发言情况等，及时给予鼓励和指导。​作业评价：布置课后作业，包括流体概念的阐述、实验现象的分析、生活中应用实例的解释，以及简易装置的设计，通过作业反馈，评估学生对知识的掌握程度和应用能力。
雄鹰可以在空中展翅翱翔。是什么力将雄鹰托举在空中的?
喷气飞机不用扇动机翼也能飞上天空。是什么力将飞机托举在空中的?
雄鹰的翅膀与飞机的机翼在形状上有什么共同特征呢?它们在空中飞行时空气起到了什么作用?
流体压强及其变化规律
雄鹰、飞机在空气中运动时，不仅会受到阻力的作用，还会受到空气对它们向上的力的作用。
那么，这个向上的力是怎样产生的?又有怎样的规律呢?
在物理学中，像液体和气体这样没有一定的形状且有流动性的物质，统称为流体。
流体静止时内部存在确定的压强，当流体流动时，其内部压强会发生变化吗?
AB是一段内径大小不均匀的玻璃管，它与左侧的蓄水容器相连，玻璃管较粗和较细的部分各接有一根竖直细玻璃管。
关闭阀门K，将水注入蓄水容器中，观察竖直细玻璃管中水面的高度，会看到什么现象?打开阀门K，又能观察到什么现象?
现象：当水不流动时，蓄水容器和两根竖直细玻璃管的液面总保持相平。打开阀门K水流动时，水平细管中水的流速较大，水平细管上方的竖直细玻璃管中水柱的高度较低。
说明：水平细管中水的压强比水平粗管中水的压强小
把软纸条放在嘴边，在纸条上方用力沿水平方向吹气，会观察到什么现象?
现象:纸条向上飘动。
说明:气体对纸条作用的合力方向向上，这表明纸条下方的压强大于纸条上方的压强。
大量实验表明:流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
乒乓球运动员或足球运动员要想使球沿各种弧线运动，只要让球一边旋转一边前进就可以了。
原理：球在旋转过程中，带动球附近的空气随球一起转动，从而使得在球的转动方向与前进方向相同的一侧，空气相对于球的流速小，对球的压强大；在另一侧，空气相对于球的流速大，对球的压强小。于是空气就会对球产生一个从相对流速小的地方指向相对流速大的地方的侧向力。
香蕉球：由于气体的流速越大，压强越小。罚“香蕉球”的时候，足球一边向前飞行一边不断地旋转，两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。
思考：观察飞机的机翼形状，想一想，为什么机翼上部和下部的形状是不对称的呢?
飞机飞行时，空气相对飞机向后运动;气流在机翼前方分开。由于飞机的机翼都是上凸下平的形状，所以机翼上方空气流动速度比下方的大。
流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。所以，机翼下方气流压强比上方气流压强大，向上的压力大于向下的压力。
这两个压力的合力就是作用在机翼上的向上的力，这个力叫作举力或升力。
水翼船的船身下面装有水翼，其截面形状也是上面的弯曲程度比下面大，但是翼展与船体宽度大体相同。水翼船靠船尾部的螺旋桨提供前进的动力。
当水翼船达到一定的速度时，水对水翼产生足够的举力(升力)，使船体不再吃水而处于水面之上。
这时船受到的水的阻力将大大减小，从而有利于船高速行驶。
把一个漏斗拿在手中，使其喇叭口朝下，用另一只手拿住一个乒乓球，让球对着漏斗内的细管处。放手后，乒乓球就会掉下来。先用酒精棉球给漏斗细管口消毒，然后对准漏斗细管口用力向下吹气再放手，会有什么现象发生?试解释产生该现象的原因。
现象：乒乓球不会掉下去
理由：通过漏斗细管向下吹气时，乒乓球上面的空气流速加快，压强变小，而球下方的压强仍是大气压，大于球上方的压强，故乒乓球不会掉下去。
当两艘距离较近的船平行向前航行时,容易相撞。
原因:在两船的共同作用下，两船中间的水流比外侧的水流相对于船的速度大，中间的水流对两船内侧的压强比外侧的水流对两船外侧的压强要小。在外侧水流的压力作用下，两船就会越靠越近，甚至相撞。
防范流体压强造成的危害
到水流湍急的江河里游泳也是一件很危险的事。江心的水流速度比岸附近的水流速度大。当人两侧的水流速度差达到1m/s时，水流将产生近300N的力，把人的身体向江心处推，就算是水性很好的游泳能手也要非常谨慎。
在火车以较大的速度前进时，面向火车站在路轨旁的人前、后侧的空气流速不同，形成的压力差会把人推向火车。在火车飞驰而来时，绝不能站在离路轨很近的地方，在地铁站或火车站候车时一定不要越过安全线。
由于空气高速旋转，龙卷中心气压极度减小，远小于大气压强。由于气压差，在龙卷风周围的物体，被“吸”向龙卷风。
知识点1 流体压强及其变化规律
1. 唐朝著名诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”，一个“卷”字用得恰到好处。风将茅草卷起来，这是因为屋顶空气流动速度______屋内空气的流动速度，屋外空气的压强______（前两空均选填“大于”或“小于”）屋内空气的压强，茅草受到一个向____的压力差从而被“卷”起。
2. 同学们，我们在日常生活中会用到许多物理知识。如图所示，沿纸条上方水平吹气时，纸条会向____（选填“上”或“下”）飘。这个现象说明，气体流动时，流速____的地方压强小。
知识点2 流体压强规律的应用
机，飞机的机翼截面呈现上凸下平的流线型，如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A. 机翼上方的空气流速小，压强大B. 机翼上方的空气流速大，压强小C. 机翼下方的空气流速大，压强小D. 机翼下方的空气流速小，压强小
4.小明将家里给花草喷水的喷水器拆开，发现其结构如图所示，弄清了喷水器的结构后，分析结构图可知：活塞向左推动时，横管中的空气流速加快，压强
_______，罐内的水就会在瓶内______的作用下被压向横管，从喷嘴中喷出来。
【点拨】小瓶中的水受到大气压的作用，在瓶口没有露出大瓶内的水面前，小瓶中的水不会迅速流出，故A错误；由流体流速大的位置压强小可知，若同时打
8. 人类在利用流体压强与流速关系的同时，也需要防范流体压强给人类带来的危害。
（1）暑期防溺水，安全不“放假”，如图甲所示，是河水中的漩涡。漩涡中心处的流速较____，压强较____，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。
（2）中国进入高铁时代。如图所示，离高铁站台边缘不远处有一条黄色警戒线，为了保
障安全，乘客必须站在警戒线以外候车，这是因为列车行驶时带动周围空气运动，使列车周围气压______而出现危险。现高铁提速，候车的乘客与行驶的列车之间的安全距离应______。（均选填“变大”“变小”或“不变”）
9. 物理课上，王老师利用气体压强传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”演示实验，实验装置如图甲所示。
（2）将三个气体压强传感器的探头分别插入三节塑料管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕显示出如图乙所示的图像。已知①②③三条图线
（3）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图乙中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断，三节塑料管中气体的流速______。
流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大
了解流体压强规律的应用：水翼船，香蕉球等