資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第八章 壓強和浮力
8.7 飛機為什么能上天
教學目標：
1.物理觀念：
（1）知道流體的壓強與流速的關系。
（2）了解飛機的升力是怎樣產生的。
2.科學思維：
流體靜止和運動壓強具有不同特征。
3.科學探究：
（1）通過觀察與思考，認識流體的壓強跟流速有關的現象。
（2）通過流體的壓強與流速關系，認識飛機的升力。
4.科學態度與責任：
通過做一做，感受自然界的奇妙和人類的偉大。
教學重點：流體壓強與流速的關系。
教學難點：設計機翼模型，認識“升力”。
教學課時：1課時
教學用具：多媒體、流體壓強與流速演示器，紙條，機翼模型、乒乓球、漏斗、粗、細不同塑料管、燒杯、水。
教學互動設計：
1、 創設情景，導入新課
我國自主知識產權的C919飛機在新疆進行高溫專項試飛。
我國自主知識產權的第二架C919飛機首次試飛成功。
中國首駕商用飛機降落南極。飛機靠什么原理升空飛行的呢？
2020年1月12日，由我國自主研制的055型萬噸級驅逐艦首艦、新一代南昌艦正式加入人民海軍序列。為什么艦艇不能并列航行？
二、新課講授，師生互動
（一）流體的壓強與流速的關系
液體和氣體都沒有一定的形狀，且有流動性，因此，它們統稱為流體(fluid)。 正是對流體壓強與流速的研究，使人們制造的飛機能在藍天上飛翔。
觀察與思考
1. 在圖所示的裝置中，AB是一段內徑粗細不同的玻璃管，它與蓄水容器相連，在玻璃管較粗和較細的部分，各接有一段豎直的細玻璃管。關閉閥門K,將水注入蓄水容器中，請注意觀察豎直細玻璃管中水面的高度，你觀察到了什么現象 打開閥門K,你又觀察到了什么現象
在圖所示的裝置中，關閉閥門K，將水注入蓄水容器中，請注意觀察豎直細玻璃管中水面的高度，水靜止，豎直管中液面相平。
打開閥門K，水流動，水通過橫截面小的管中流速快，其上方水柱較低。
2.把紙條放在嘴邊，用力沿紙條上方向前吹氣，你會觀察到什么現象(如圖）
用力沿紙條上方向前吹氣，下垂的紙條向上飄起。
想一想，這兩個現象說明什么道理
通過觀察發現，當水不流動時，圖中容器和兩根豎直細玻璃管的液面總保持相平。當閥門K打開，水流動時，水平細管中水的流速較大，水平細管上方的豎管中水柱的高度最低。根據液體內部的壓強規律可知，水平細管中水的壓強比水平粗管中水的壓強小。
沿紙條上方吹氣，紙條向上飄動，說明上方流體的流速大而壓強小，下方流體的流速小而壓強大，于是就推動紙條向上運動。
大量的實驗都表明：流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。
你知道嗎
乒乓球運動員或足球運動員可以讓球沿各種弧線運動(如圖所示)， 只要讓球一邊旋轉，一邊前進就可以了。
這是因為球旋轉時，在球的轉動方向與前進方向相同的一側，空氣相對于球的流速小；在另一側，球的轉動方向與前進方向相反，空氣的相對流速大。于是就產生一個從流速小的地方指向流速大的地方的側向力，使球的運動軌跡彎曲，形成所謂的弧圈球或香蕉球。
（二）飛機為什么能上天
如圖是我國按照國際民航規章自行研制、具有自主知識產權的C919大型客機。觀察飛機的機翼截面形狀，想一想，為什么機翼上部和下部的形狀是不對稱的呢
是什么力將飛機“托上”天空的呢
飛機飛行時，空氣相對飛機向后運動，氣流在機翼前方分開。由于飛機的機翼都是上凸下平的形狀(如圖所示)，所以，機翼上方空氣流動速度比下方的大。我們知道，流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。
所以，機翼下方汽流壓強比上方氣流壓強大。向上和向下的壓力差就產生了作用在機翼上的向上的力，叫舉力或升力(ascensional force)。
如果機翼的前緣稍向上仰，跟氣流的方向成一個小的仰角，則機翼上下方的壓力差比機翼跟氣流方向平行時還要大，所產生的舉力就比較大。舉力是豎直向上的，它跟飛機所受的重力方向相反，當舉力大于重力時，飛機就可以上升，飛向天空 。
科學窗
水翼船的船身下面裝有水翼，但是尺寸比飛機的機翼小得多，翼展與船體寬度大體相同。水翼的截面形狀與飛機的機翼相似，也是上面彎曲的程度比下面大。水翼船靠船尾甲板上的螺旋槳提供前進的動力。當水翼船達到一定的速度時，水對水翼產生足夠的舉力(升力),使船體不再吃水而處于水面之上。這時船受到的水的阻力大大減小，可使船高速行駛。
如圖所示為一艘豪華水翼船，可載300人，航速可達45節(83 km/h)。
如圖所示，世界首艘純電動水翼船亮相 可在水面“飛翔”。
做一做
1.把一個漏斗拿在手中，使其喇叭口朝下，用另一只手拿住一只乒乓球，讓球對著漏斗內的細管處，如圖甲所示。放手后，乒乓球就會掉下來。若對準漏斗細管口用力向下吹氣(圖乙)，會有什么現象發生 試解釋產生該現象的原因。
乒乓球上方氣流速度快，壓強小，下方氣流速小，壓強大。于是就產生一個從流速小的地方指向流速大的地方的向上力，乒乓球不會下落。
2.在一只小杯子中灌入水，把一根小塑料管A(不要太長)插入水中，然后用另一根塑料管B對準A管露在水面外的管口處用力吹氣(如圖所示)， 會有什么現象發生 試解釋產生該現象的原因。
用一根塑料管B對準A管露在水面外的管口處用力吹氣，水沿小塑料管上升后成霧狀。小塑料管上端氣流速度快，壓強小，大氣壓將杯中水壓入小塑料管而上升 。
3. 如圖所示，在水平放置的兩根平行筷子中間放上兩只乒乓球，通過空心塑料管向兩球中間用力吹氣，會觀察到什么現象
通過空心塑料管向兩球中間用力吹氣，會觀察到兩乒乓球向中間靠攏。兩球中間氣流速度快，壓強小，外側氣流速度慢，壓強大。
列車進站，乘客為什么不能越過安全線？
列車進站，靠近列車的空氣相對運動的列車速度快，壓強小，安全線外的空氣流速度慢，壓強大，乘客受到大小不等的壓強的作用，產生推向火車的力。所以乘客不能越過安全線。
艦艇巡航，為什么不能并列行駛？
艦艇并列航行，兩艦艇間的水相對運動的艦艇速度快，壓強小，艦艇外側的水流速度慢，壓強大，艦艇受到大小不等的壓強的作用，產生兩船靠攏的力，有相撞的危險。
三、總結反思，超越自我
1．流體壓強與流速的關系：流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。
2.飛機的升力。機翼截面上凸下平，通過上方的氣流速度大，壓強小，通過下方的氣流速度小，壓強大，使機翼獲得向上的升力。
利用：飛機升力，弧圈球
危害：船不能并行，乘客在安全線外候車
四、板書設計，整合提升
1. 流體壓強與流速的關系：流體流動時，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。
2.飛機的升力。機翼截面上凸下平，通過上方的氣流速度大，壓強小，通過下方的氣流速度小，壓強大，使機翼獲得向上的升力。
利用：飛機升力，弧圈球
危害：船不能并行，乘客在安全線外候車
五、大海揚帆，嘗試遠航
1. 下列說法不正確的是（ ）
A.氣體和液體統稱為流體
B.流體流動時，流速大的地方壓強大
C.流體流動時，流速大的地方壓強小
D.流體流動時，流速小的地方壓強大
2．下列不是應用流體壓強與流速關系的是（ ）
A.弧圈球
B.飛機升力
C.吸飲料
D.窗外風吹過，窗簾向外飄動
3．撐一把雨傘在雨中行走，如圖所示，一陣大風吹來，傘面向上翻起。出現這一現象的原因是( )。
A.傘上方的空氣流速大于下方，所以傘上方的壓強大于傘下方的壓強
B.傘上方的空氣流速大于下方，所以傘上方的壓強小于傘下方的壓強
C.傘上方的空氣流速小于下方，所以傘上方的壓強大于傘下方的壓強
D.傘上方的空氣流速小于下方，所以傘上方的壓強等于傘下方的壓強
4．如圖所示，在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開。下列分析正確的是(　　 )
A.球會下落，其上方氣體流速增大，壓強變小　
B.球會下落，其上方氣體流速增大，壓強變大
C.球不會下落，其上方氣體流速增大，壓強變小
D.球不會下落，其上方氣體流速增大，壓強變大
5．如圖所示的小汽車，在高速公路上快速行駛的過程中，如果車重較小的小車，駕駛員總覺得車“漂”著，下列分析正確的是（ ）
A.車上方空氣流速快，壓強小，車受到向上的力
B.車上方空氣流速快，壓強大，車受到向下的力
C.車下方空氣流速快，壓強大，車受到向上的力
D.車下方空氣流速快，壓強小，車受到向下的力
參考答案1.B；2.C；3.B；4.C；5.A。
六、作業：P89.T2
課外作業P89.T1、T3、T4。
P90 閱讀材料 站臺候車不要越過安全線。
教學反思：
教學反思：
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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