资源简介

第4节　神奇的升力
教学目标
【知识与技能】
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．
3．了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象．
【过程与方法】
1．通过观察，认识气体的压强跟流速有关的各种现象．
2．通过实验，体会并能够解释气体的压强跟流速有关的现象．
3．体验由气体压强差异产生的力．
【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．培养学生交流讨论意识和协作精神．
重点难点
【重点】
流体压强和流速的关系．
【难点】
利用流体压强与流速的关系分析生活中的实例．
教学过程
知识点一　流体的压强与流速的关系
【自主学习】
阅读课本P97－99，完成以下问题：
水、空气等都具有流动性，统称为流体．
【合作探究】
1．什么是流体的压强？
答：流体流动时的压强称作流体压强．
演示一　奇妙的实验
1．倔强的纸片
(1)如图所示，向两张下垂的纸中间吹气，你观察到什么现象？
答：两纸片向中间靠拢．
(2)产生这种现象的原因是什么？
答：吹气时纸内外气流速度不同．
(3)沿着下垂的纸面上方吹气，你观察到什么现象？
答：纸条会向上飘起．
(4)产生这种现象的原因是什么？
答：吹气时纸面上、下气流速度不同．
2．不听话的乒乓球
如图所示，先用手托住乒乓球，然后用力向玻璃漏斗管内吹气，此时松开手，乒乓球会掉下来吗？
答：乒乓球不会掉下来．
3．简易喷雾器
如图所示，将一根塑料吸管折成直角，在弯折处开一个洞，插入水中，从吸管口向里吹气，你观察到的现象是什么？
答：水从烧杯中压入竖直吸管中，再被水平管口的气吹散开．
实验归纳：通过上述四个实验我们可以归纳出流体压强和流速存在什么样的关系？
答：流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大．
【教师点拨】
1．流体流速变大的几种情况：
(1)外力导致流体流速变大，如用力吹气．
(2)高速运动的物体带动流体流速变快，如列车周围的气体流速变快．
(3)同一流体在相同的时间内，通过较大的路程处流速大．
(4)同一流体经不同的横截面时，流过横截面小的位置流速大，如河道狭窄处水的流速大．
2．解释生活中常见的跟流体压强与流速相关的现象．
(1)窗外的风吹过，窗帘飘向窗外．
风从窗外吹过，窗外空气流速大，压强小，窗帘受到向外的压力大，便飘向窗外．
(2)火车站台上不能靠近黄色警戒线，如图所示．
火车运行时周围空气流速大，压强小，防止发生安全事故．
(3)踢足球时的“香蕉球”，打乒乓球时的“弧旋球”，如图所示．
乒乓球或足球旋转时，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；在球的另一侧，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，形成所谓的弧旋球或香蕉球．
(4)汽车开过后，路两侧的树叶向路中间靠拢，如图所示．
汽车带动周围的空气快速流动，所以路中间空气压强较小，形成的压强差将路两侧的树叶“吹”向路中间．
(5)龙卷风将房屋屋顶卷走．
龙卷风刮过时，屋顶上方的空气流速非常大，屋顶上方的空气压强远小于屋内的空气压强，所以巨大的压力差会将沉重的屋顶给吹翻，龙卷风能将房屋屋顶卷走．
(6)船只不能近距离并行，如图所示．
船只近距离并行的话，两船之间的水流流速大于两船的外侧，两船外侧的水流压强大于两船中间的水流压强，故两船会被水“挤”到一起，导致两船发生撞击事故．
(7)草原犬鼠的“空调”洞穴，如图所示．
草原犬鼠的洞穴是两头开口的一条隧道，犬鼠会把其中的一个洞口两旁用土垒高．当草原上有风吹过时，风经过像小山丘一样的较高的洞口时，空气流经的路程较长，速度较快，洞口上方的空气压强和没有垒土的洞口上方的空气压强相比更小，所以两个洞口之间会有压强差，洞内的空气就会在这个压强差的作用下流动起来，像安了空调一样．
【跟进训练】
1．沿纸条上方吹气，纸条会向上飘，说明气体在流速大的地方压强小．
2．在火车站站台上，都画有一条安全线，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流速小，压强大，强大的气流会将人推向列车．
知识点二　升力是怎样产生的
【自主学习】
阅读课本P99－101，完成以下问题：
机翼上下的空气流速不同，压强也不同．
演示二　认识升力
1．如图所示，当电风扇通电运转时，你看到了什么现象？
答：流动的空气使机翼模型升起．
2．试分析其中的道理．
答：由于飞机机翼的特殊形状，机翼的上方呈弧形，飞机飞行时，机翼上方气流通过的路程较长、速度较大，压强较小；下方气流通过的路程较短、速度较小，压强较大，所以产生了向上的升力．
3．如果把飞机机翼模型的凸面向下，再向它吹风时，你会看到什么现象？
答：机翼模型下降，因为受到的合力向下．
演示三　鸟翼的升力
鸟翼的横截面
1．飞机的机翼是人类仿照鸟的翅膀设计出来的．仔细观察鸟的翅膀，发现它具有与飞机机翼相似的形状．因此，鸟翼获得升力的原因与飞机相同．
2．现在我们来总结鸟儿是如何在空中翱翔的？
答：鸟在空中翱翔，空气沿着鸟翼流过，由于鸟翼上凸下凹的特殊造型，使鸟翼上方(凸面)的空气流速比鸟翼下方(凹面)的空气流速大一些，于是鸟翼上方的空气压强小于下方的空气压强，这个压强差就使鸟翼获得了升力；当升力跟鸟所受的重力相平衡时，鸟便能翱翔在蓝天了．
【跟进训练】
赛车尾部气流偏导器的作用，主要是为了让汽车在高速行驶时，对地面的压力更大，提高汽车的抓地性能，能表示偏导器横截面形状的是(　B　)
课堂小结
练习设计
完成本课对应训练．
温馨提示：实验视频见课件．

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