四、流体压强与流速的关系教学设计内容推荐

科目

课题

物理

年级

九年级

主备人

审核人

郝清辞

课型&课时

审核时间

新授课1

第四节

液体压强与流速的关系

教材分析

流体压强与流速的关系，是对液体压强和气体压强特点的拓展。本节由“流体压强与流速的关系”“飞机的升力”两部分内容组成。流体压强与流速有关，学生这方面的生活经验并不多。因此，教学过程中应尽量选取操作简单、现象明显、直观且生动有趣的小实验，引导学生去理解。

教学目标

（一）知识与技能

1．通过实验，能总结出流体的压强与流速的关系。

2．能利用流体的压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因。

3．能利用流体的压强与流速的关系解释生活中的有关现象。

（二）过程与方法

经历探究流体的压强与流速的关系的实验过程，感受液体的压强。

（三）情感态度与价值观

1．在观察实验的过程中，培养学生实事求是、尊重自然规律的科学态度。

2．通过学生主动探究，让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐，培养学生的动手能力和创新意识。

3．领略流体压强差异所产生现象的奥妙，提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识。

重点

难点

通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系，并能用其解释生活现象。

了解飞机的升力是怎样产生的。

教学教具准备

多媒体课件、五角硬币数枚、塑胶管一根、一个乒乓球、漏斗、纸张、医用注射器一支、小船、小盆、泡沫碎屑。

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教学环节

教师活动

演示实验：把兵乓球放在漏斗下面，往漏斗向下吹气，观察漏斗的运动情况？前面我们学习过的液体压强和气体压强都是流体静止时产生的。当流体流动起来以后对物体的压强会发生改变，说明空气流动时的压强与静止时的压强是不同的。

学生活动

设计意图

导入新课

（3分钟）

演示实验的现象：乒乓球没实验现象与学有掉下来。

生猜想不一致，原因：往漏斗向下吹气，兵激发学生强烈乓球上方的流速大，压强小，的好奇心，激发乒乓球下方的空气流速小，学生强烈的学压强大，上下表面压强差把习动机。

乒乓球托出来。

学生猜想、观赏、体验有关的现象。

针对问题积极思考，并尝试回答：吹气前，硬币上表面受向下的大气压，下表面受向上的大气压，它们大小相等，相互抵消。吹气时硬币向上“跳”，说明硬币受到向上的压强比较大，这可能是硬币上表面受到的压强减小造成的。因为吹气，加快了硬币上方空气的流动速度。

探究能力。

让学生做并分析原因，培养思维和表达能力。

用学过的知识解释生活中的实际问题，体现科学的应用价值。

一、流体

物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。

二、流体压强与流速的关系

学生活动：硬币“跳高”比赛

（1）比赛设计：如图1，将一枚一角硬币放在离桌边5cm处，在硬币前5cm处用直尺架高约1cm。

新课教学

（35分钟）

图1 （2）比赛规则：使嘴巴靠在桌边，沿着与桌面平行的方向吹气（不准吹硬币），使硬币翻越栏杆。使硬币成功翻越栏杆或看谁硬币“跳”得更高。

（3）思考：是什么原因使得硬币飞起来的呢？那么流体产生的压强与流速有什么关系？

1．提出问题：流体产生的压强与流速有什么关系？

2．猜想与假设：

猜想1：液体和气体流动速度越快，产生的压强越大。

猜想2：液体和气体流动速度越快，产生的压强越小。

猜想3：液体和气体流动速度越快，产生的压强不变。

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3．设计进行实验

实验2的现象是纸向中间靠实验1：如图2，用手握两张纸，让两拢了。原因：不吹气时，纸张纸自然下垂，向两张纸中间吹气，张两侧的空气相对静止，致观察这两张纸应该怎样运动？使空气对纸作用的压强相同，气体压强不会引起纸张运动。而吹气时，纸张内侧空气流动快，压强变小，内外造成压强差，空气将纸张压在了一起。

图2

实验3：如图3，将事先折好的两只小

船，放入小盆内，然后用弯折120°左

右的吸管贴近水面向中间吹气，观察

这两只小船怎样运动?

实验3的现象是：分开的小船靠在了一起。原因：吹气后，两船之间的水流快，压强小，两船外面水流慢，压强大，因此船内外的压强差

将两船挤在了一起。

图3

一组选其中一个实验探究，做完后可

以探究其他实验。

4．交流与合作

请每小组派一个代表就刚才的实验，学生上来演示并回答。

上来重新演示，说说观察到的实验现

象，并发表一下自己的看法。

5．结论：流体在流速大的地方压强较

小，在流速小的地方压强较大。

利用流体压强与流速的关系解释现小船被大船“吸”过去的原象：

因：同向行驶两船中间水流（1）解释是什么原因使得硬币飞起来速大，压强小，两船就会在的呢？

外侧压力下撞在一起。

（2）1912年秋天，远洋航轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行，但是当两船平行的时候，突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来，结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。

小船怎么会被大船“吸”过去呢？

航海规则要规定两艘轮船不能近距离同向航行。

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三、飞机的升力

学生做实验，描述观察到的先用一个小实教师示范让学生跟着做：如图4，取一现象并解释原因。

验做铺垫，学生张纸条，手持一端靠在嘴唇下，另一观察到纸条会上飘。如果吹更容易理解飞端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，出的气流越快，纸条会向上机升力产生的手中的纸会怎样？使气流加快，看到飘得越高。由于吹气时，纸原因。

的情况有什么不同？

片上方空气的流速大，压强变小，下方较大的压强将纸片“举”起来了。

机翼上表面是曲面，下表面是平面。飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流快速流过机翼。

上方空气和下方空气在相同图4 时间所通过的路程不同，上

方空气通过的路程长，下方视频展示飞机起飞，思考：飞机的机空气通过的路程短。所以上翼形状是怎样的？飞机飞行时升力是方空气流速快，气压变小；如何产生的？

下方空气流速慢，气压变大。然后利用电吹风吹机翼模型演示飞机产生了压强差，即下方气压机翼上升与流速的关系。

大于上方气压，将飞机向上

托住。

机翼上下表面由于产生气压

差，而产生了压力差，这个四、生活中有关流体压强与流速关系压力差就是升力。

的现象

（1）解释汽车尾翼——气流偏导器对

跑车有什么作用？

教师引导，学生回答。

（1）跑车在高速行驶时，气流偏导器上下方所受的压力

差形成了一个向下的力，从而使汽车对地面的压力更大，摩擦力随之增大，提高

了车轮的着地性能。

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（2）为什么草原犬鼠的洞穴有“空调”（2）两个洞口的形状不同，的效果呢？

决定了洞穴中空气流动的速度。左边的洞口流速慢，压强大；右边的流速快，压强小。地面上风从左边吹进了犬鼠的洞穴，从右边出来，给犬鼠带去了习习凉风。

（3）在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条黄色的安全线，乘客必须站在安全线以外的地方候车，这是为什么？

（3）当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险。这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体流速大压强小，离站台远的地方气体小，压强大。强大的气流会将人推向列车

课堂小结

（3分钟）

通过今天的学习，同学们有哪些收学生可以个别回答，或相互促进知识的巩获？在实验探究中又存在哪些问题？交流，在交流的基础上进行固掌握。提升学还有什么想探究的问题？

学习小结。

生的交流表达能力。

1. 如图，把长20cm左右的饮料吸管A

插在盛水的杯子中，另一根吸管B的教师引导，学生回答

管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是什么原因？如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，想一想，这个现象有什么实用价值？

课堂练习（4分）

巩固知识

作业布置

完成同步《9.4 流体压强与流速的关

系》的练习

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