初中物理人教八年级下册（2023年修订） 压强飞机是怎样飞上天的.pdf

飞机是怎样飞上天的?教学目标：一、知识与技能1.了解流体压强与流速的关系.2.能运用流体压强与流速的关系解释生活中有关的现象.3.知道升力在生产、生活中的应用，并能对其进行解释.二、过程与方法1.通过观察一些现象，认识流体的压强跟流速有关.2.通过实验探究，体会由流体压强差异产生的力在生活中的一些应用和一些危害.3.经历探究流体压强与流速的关系，理解升力产生的原因.三、情感、态度与价值观1.让学生初步了解流体压强差异所产生的现象，通过学习激发学生对科学的热爱.2.培养学生观察生活、探索未知世界的良好习惯.教学重点：探究流体压强与流速的关系、升力的产生和应用.教学难点：运用流体压强与流速的关系解释日常生活中的相关现象.四、教学过程：同学们，这就是2023年5月5日在上海浦东国际机场首飞成功的国产大飞机C919。请大家思考：几十吨乃至上百吨重的飞机是如何飞上天的呢？要弄清楚这个问题，我们先来做几个实验。之前，我们安排了大家准备塑料吸管和乒乓球，下面我们来搞一个比赛活动：“吹不跑的乒乓球，看谁吹的最久，看谁吹的最高。想要吹的久，先要深吸一口气，并掌握一定的技巧；想要吹的高，就要用力吹。通过活动，我们可以看到，乒乓球始终在吸管的管口上方跳跃、翻滚，即使用再大的力吹，它也不会跑掉。我们找一个特能吹的同学，跟老师比一比，看你能不能把老师给比下去。有 一 种“特能吹”叫电吹风，它可以让乒乓球吹的更高、更久，但依然吹不跑乒乓球，哪个同学愿意来试一试？第二个实验：“吹不掉的乒乓球”，我们找一个肺活量大的同学来试试，利用漏斗和乒乓球这样吹，越是用力吹，乒乓球越不会掉下去，这是为什么呢？前面我们学习过有关压强的知识，我们知道，液体对容器底的压强是由于液体受重力的作用，液体和气体内部向各个方向都有压强，是因为它们具有流动性。物理学上把具有流动性的液体和气体统称为流体。从 刚 才“吹不跑的乒乓球”的实验中，我们能否得到一点启示：乒乓球之所以不会跑，是不是流体在流动时产生的压强，与不流动时产生的压强会有所不同呢？让我们一起来做这样一个实验。这个实验装置，在水龙头没有打开前它相当于一个连通器，瓶子与细管中的液面是相平的，红色液体在瓶子和细管中具有相同的深度，所以对容器底产生的压强是相同的。将水龙头打开一点点，我们发现细管中的液面将下降，与瓶子中的液面不再相平；完全打开水龙头，流速加快，细管中的液面快速下降，与瓶子中的液面高度差变得更大了。我们比较一下，在流速不同时，细管中液柱的高度不同，对容器底部的压强大小也不同，根据液体压强公式：p=p g h 可以知道，容器底部红色液体的流速越快，底部的液体压强就会越小，这可以从 细管中液柱的高度h 体现出来。有同学可能会提出疑问，细管中的液柱在液体流动时会降低，会不会是因为细管靠近水龙头的原因呢？这似乎有一定的道理，真的是这样吗？让我们来看这样一个实验装置：你认为A B C D 四点，哪一点的流速最快？实验结果表明，C 点最快。为什么会是C 点而不是靠近出水口的D 点呢？我们的生活经验可以告诉我们答案。比如：岷江河的河道宽的地方水流速度较缓慢，而河道窄的地方水流速度比较湍急。通过以上实验，我们可以得到这样的结论：在气体和液体中，流速越大的位置,压强越小。这又叫液体的压强规律。流体的压强规律在生活中有很多应用，也可以用它来解释与之相关的物理现象。一只手握住胶管的中部，保持下半部分不动，另一只手抓住胶管的上半部，使其在空中快速转动，这时下管口附近的碎纸屑会被吸进胶管中，象“天女散花”般地从上管口飞出来，这是为什么呢？这是因为上管口空气流速大，导致上管口的压强小于下管口的压强，纸屑就被吸进胶管中从上管口飞出来。吸尘器就是利用这个原理来工作的。如图：用力向A 管中吹气，会看到B 管中的水位会上升，这又是为什么呢？这是因为小孔处空气流速快，压强小，容器里液面上方的空气压强大，水被压进细管并上升，从管口流出后，又被气流冲击成雾状。喷雾器的工作过程与这种现象是相同的。“清风不识字，何故乱翻书”。当在纸条的上方吹气时，纸条会被抬起，也可以利用流体压强的规律来解释。“吹不跑的乒乓球”是因为乒乓球的上、下两面气流速度不同，压强也不同，形成的压力差使乒乓球不会跑掉。现在你知道我们的大飞机为什么能在空中飞行了吗？其实秘密就在于飞机的机翼。机翼的外形特点与鸟儿的翅膀是相同的：上凸下平。飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼。在相等的时间里，机翼上下气流通过的路程不同，即气体的流速不同。机翼上方气流的速度大，对机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小，对机翼下表面的压强较大。这样，机翼上、下表面就存在压强差，因而形成了压力差，这就是产生升力的原因。飞机就是靠机翼产生的升力在空中飞行的。