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第八章 压强和浮力
8.7 飞机为什么能上天
教学目标：
1.物理观念：
（1）知道流体的压强与流速的关系。
（2）了解飞机的升力是怎样产生的。
2.科学思维：
流体静止和运动压强具有不同特征。
3.科学探究：
（1）通过观察与思考，认识流体的压强跟流速有关的现象。
（2）通过流体的压强与流速关系，认识飞机的升力。
4.科学态度与责任：
通过做一做，感受自然界的奇妙和人类的伟大。
教学重点：流体压强与流速的关系。
教学难点：设计机翼模型，认识“升力”。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、流体压强与流速演示器，纸条，机翼模型、乒乓球、漏斗、粗、细不同塑料管、烧杯、水。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
我国自主知识产权的C919飞机在新疆进行高温专项试飞。
我国自主知识产权的第二架C919飞机首次试飞成功。
中国首驾商用飞机降落南极。飞机靠什么原理升空飞行的呢？
2020年1月12日，由我国自主研制的055型万吨级驱逐舰首舰、新一代南昌舰正式加入人民海军序列。为什么舰艇不能并列航行？
二、新课讲授，师生互动
（一）流体的压强与流速的关系
液体和气体都没有一定的形状，且有流动性，因此，它们统称为流体(fluid)。 正是对流体压强与流速的研究，使人们制造的飞机能在蓝天上飞翔。
观察与思考
1. 在图所示的装置中，AB是一段内径粗细不同的玻璃管，它与蓄水容器相连，在玻璃管较粗和较细的部分，各接有一段竖直的细玻璃管。关闭阀门K,将水注入蓄水容器中，请注意观察竖直细玻璃管中水面的高度，你观察到了什么现象 打开阀门K,你又观察到了什么现象
在图所示的装置中，关闭阀门K，将水注入蓄水容器中，请注意观察竖直细玻璃管中水面的高度，水静止，竖直管中液面相平。
打开阀门K，水流动，水通过横截面小的管中流速快，其上方水柱较低。
2.把纸条放在嘴边，用力沿纸条上方向前吹气，你会观察到什么现象(如图）
用力沿纸条上方向前吹气，下垂的纸条向上飘起。
想一想，这两个现象说明什么道理
通过观察发现，当水不流动时，图中容器和两根竖直细玻璃管的液面总保持相平。当阀门K打开，水流动时，水平细管中水的流速较大，水平细管上方的竖管中水柱的高度最低。根据液体内部的压强规律可知，水平细管中水的压强比水平粗管中水的压强小。
沿纸条上方吹气，纸条向上飘动，说明上方流体的流速大而压强小，下方流体的流速小而压强大，于是就推动纸条向上运动。
大量的实验都表明：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
你知道吗
乒乓球运动员或足球运动员可以让球沿各种弧线运动(如图所示)， 只要让球一边旋转，一边前进就可以了。
这是因为球旋转时，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；在另一侧，球的转动方向与前进方向相反，空气的相对流速大。于是就产生一个从流速小的地方指向流速大的地方的侧向力，使球的运动轨迹弯曲，形成所谓的弧圈球或香蕉球。
（二）飞机为什么能上天
如图是我国按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的C919大型客机。观察飞机的机翼截面形状，想一想，为什么机翼上部和下部的形状是不对称的呢
是什么力将飞机“托上”天空的呢
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(如图所示)，所以，机翼上方空气流动速度比下方的大。我们知道，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，机翼下方汽流压强比上方气流压强大。向上和向下的压力差就产生了作用在机翼上的向上的力，叫举力或升力(ascensional force)。
如果机翼的前缘稍向上仰，跟气流的方向成一个小的仰角，则机翼上下方的压力差比机翼跟气流方向平行时还要大，所产生的举力就比较大。举力是竖直向上的，它跟飞机所受的重力方向相反，当举力大于重力时，飞机就可以上升，飞向天空 。
科学窗
水翼船的船身下面装有水翼，但是尺寸比飞机的机翼小得多，翼展与船体宽度大体相同。水翼的截面形状与飞机的机翼相似，也是上面弯曲的程度比下面大。水翼船靠船尾甲板上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大大减小，可使船高速行驶。
如图所示为一艘豪华水翼船，可载300人，航速可达45节(83 km/h)。
如图所示，世界首艘纯电动水翼船亮相 可在水面“飞翔”。
做一做
1.把一个漏斗拿在手中，使其喇叭口朝下，用另一只手拿住一只乒乓球，让球对着漏斗内的细管处，如图甲所示。放手后，乒乓球就会掉下来。若对准漏斗细管口用力向下吹气(图乙)，会有什么现象发生 试解释产生该现象的原因。
乒乓球上方气流速度快，压强小，下方气流速小，压强大。于是就产生一个从流速小的地方指向流速大的地方的向上力，乒乓球不会下落。
2.在一只小杯子中灌入水，把一根小塑料管A(不要太长)插入水中，然后用另一根塑料管B对准A管露在水面外的管口处用力吹气(如图所示)， 会有什么现象发生 试解释产生该现象的原因。
用一根塑料管B对准A管露在水面外的管口处用力吹气，水沿小塑料管上升后成雾状。小塑料管上端气流速度快，压强小，大气压将杯中水压入小塑料管而上升 。
3. 如图所示，在水平放置的两根平行筷子中间放上两只乒乓球，通过空心塑料管向两球中间用力吹气，会观察到什么现象
通过空心塑料管向两球中间用力吹气，会观察到两乒乓球向中间靠拢。两球中间气流速度快，压强小，外侧气流速度慢，压强大。
列车进站，乘客为什么不能越过安全线？
列车进站，靠近列车的空气相对运动的列车速度快，压强小，安全线外的空气流速度慢，压强大，乘客受到大小不等的压强的作用，产生推向火车的力。所以乘客不能越过安全线。
舰艇巡航，为什么不能并列行驶？
舰艇并列航行，两舰艇间的水相对运动的舰艇速度快，压强小，舰艇外侧的水流速度慢，压强大，舰艇受到大小不等的压强的作用，产生两船靠拢的力，有相撞的危险。
三、总结反思，超越自我
1．流体压强与流速的关系：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
2.飞机的升力。机翼截面上凸下平，通过上方的气流速度大，压强小，通过下方的气流速度小，压强大，使机翼获得向上的升力。
利用：飞机升力，弧圈球
危害：船不能并行，乘客在安全线外候车
四、板书设计，整合提升
1. 流体压强与流速的关系：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
2.飞机的升力。机翼截面上凸下平，通过上方的气流速度大，压强小，通过下方的气流速度小，压强大，使机翼获得向上的升力。
利用：飞机升力，弧圈球
危害：船不能并行，乘客在安全线外候车
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A.气体和液体统称为流体
B.流体流动时，流速大的地方压强大
C.流体流动时，流速大的地方压强小
D.流体流动时，流速小的地方压强大
2．下列不是应用流体压强与流速关系的是（ ）
A.弧圈球
B.飞机升力
C.吸饮料
D.窗外风吹过，窗帘向外飘动
3．撑一把雨伞在雨中行走，如图所示，一阵大风吹来，伞面向上翻起。出现这一现象的原因是( )。
A.伞上方的空气流速大于下方，所以伞上方的压强大于伞下方的压强
B.伞上方的空气流速大于下方，所以伞上方的压强小于伞下方的压强
C.伞上方的空气流速小于下方，所以伞上方的压强大于伞下方的压强
D.伞上方的空气流速小于下方，所以伞上方的压强等于伞下方的压强
4．如图所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手指移开。下列分析正确的是(　　 )
A.球会下落，其上方气体流速增大，压强变小　
B.球会下落，其上方气体流速增大，压强变大
C.球不会下落，其上方气体流速增大，压强变小
D.球不会下落，其上方气体流速增大，压强变大
5．如图所示的小汽车，在高速公路上快速行驶的过程中，如果车重较小的小车，驾驶员总觉得车“漂”着，下列分析正确的是（ ）
A.车上方空气流速快，压强小，车受到向上的力
B.车上方空气流速快，压强大，车受到向下的力
C.车下方空气流速快，压强大，车受到向上的力
D.车下方空气流速快，压强小，车受到向下的力
参考答案1.B；2.C；3.B；4.C；5.A。
六、作业：P89.T2
课外作业P89.T1、T3、T4。
P90 阅读材料 站台候车不要越过安全线。
教学反思：
教学反思：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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