2.3大气的压强（第三课时）教学设计-2024-2025学年浙教版（2013）科学八年级上册

教学设计 课程基本信息 学科 科学 年级 八年级 学期 秋季 课题 大气压的存在（第三课时） 教科书 书 名：八年级上教材 出版社：浙江教育出版社 教学目标 1.能说出气体和液体的流速与压强关系，并且能用这一关系解释有关的现象。 教学重难点 教学重点： 气体与液体的流速和压强关系 教学难点： 利用这一关系解释有关现象 教学过程 联系生活 同学们刮大风的时候，如果家里的窗门没关上， 我们常常可以看到这样的现象：虽然风向与墙面平行，但挂在窗内的窗帘却会向外飘出。平行的风为什么能将窗帘吹出来呢？我们利用一个实验来模拟一下，请看视频，将纸条剪碎粘贴在纸板上然后打开吹风机，我们发现纸条向有水平气流运动的一边弯折了，这一现象和实际生活中的窗帘非常类似。是大气压的作用吗？ 实验探究:趣味的纸条实验 我们再一起暂停视频动手做一个实验，取两条纸条并下垂，从中间向下吹起看看会出现什么现象？请看视频 实验结束了吗？同学们会发现当吹气时两纸条不但不会分开反而还向中间靠拢，我们再找一张薄薄的纸带，捏住纸的一段，让纸自然下垂，暂停视频用嘴朝水平方向吹气时候，你会发现什么现象？请看视频，你也有试一试吗？如果你尝试了一定会发现纸会向上飘起。再试一次，这次我们用更大的力去吹纸条我们来看一看，你发现纸带有什么变化呢？请看视频，我们会发现纸带向上飘起的更高。 原理分析 我们来分析它的原理，在中间吹气时两张纸带之间的气流流速大压强小，而两边空气流速小而压强大，大气压就把两张纸片挤到了一起。因此我们发现了气体流速与压强大小的规律：气流流速大的位置压强小，而气流流速小的位置压强大。 解释实际现象 知道这一原理后我们再来分析为什么高速公路上飙车会使汽车“发飘”，难以控制方向呢？我们先来研究观察一下汽车的模型在高速运动下气流的形状如何？请看视频，我们发现在车身高速运动下，由于汽车流线型的设计气流形状是上方较为突起，下方气流是水平运动的，对此我们进行分析，由于两股气流到达汽车尾部的时间是相同的然而上部分弯曲的气流它经过的路程较长，因此流速更大。这就会导致在高度运动时，汽车受到向上的压强差从而让汽车后轮失去抓地力而打漂，为了解决这个问题，许多跑车的尾部加装了尾翼，其原理也和流线型车身相同，只不过其结构上下颠倒，从而让尾部的大气产生巨大的下压力能够在高速行驶时不让汽车发生打滑。我们再来做两个有趣的实验第一个实验的名字叫乒乓球跳远，需要的材料有一个乒乓球和两个纸杯实验时，将乒乓球放在其中一个杯子里，用力斜向下吹气会发现乒乓球从纸杯中跃出落到另外一个杯子中去。请看实验视频 是不是很神奇，明明气流是向下的可是乒乓球却被吹出来了。我们来一起分析一下：将吸管对着乒乓球的斜侧方吹气，球上方的空气流速变大空气的压力减小，乒乓球下方流速较慢因此下方大气压增大。 不断吹气的话，气压差越来越大，乒乓球就会越升越高，最终“跳”出杯子。下一个实验，在离桌边2-3cm处放一铝质的硬币，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，看看会发生什么现象?请同学们暂停视频，一起来做一做把！你会发现硬币居然跳起来了！ 这是因为，没有吹气时，硬币上面的空气与下面的空气可看做静止，这时硬币上面的气压等于下面的气压，硬币受力平衡而静止。当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时，硬币上方气体的流速大于下方气体的流速。硬币跳起来是因为硬币上下方的空气产生的压强大小不同。 还有一个实验，我们准备一根吸管和一个装有水的杯子，我们利用气体超高的流速来取水，首先先将这根吸管剪成两段，然后将其中一段放在水杯中，另外一段口子放在那段水中的吸管上端，用嘴含住吸管用力吹气，你会发现你会吹出水雾，我们来看实验视频。这是为什么呢？我们来一起解释一下。当我们吹气时上方吸管的空气流速大，压强小，下方水面受到向下的大气压的作用，流速小压强大，内外产生了压强差，于是大气压就把水压入了吸管内，当水到达了上方吸管端口时，才被高速流动的气体给吹散了形成了水雾的效果。是不是很酷呢！ 气体的流速与压强的关系在交通工具中还有很多的应用，比如做过动车的你一定知道“安全线”当动车高速驶过会带动周围空气高速流动，压强小，而你身边的空气流速较慢压强较大，如果你站在安全线内，你就很有可能被大气压压入铁轨造成危险。所以等待动车时一定要站在安全线外等候。 飞机机翼的设计也是上突下凹，导致气流在机翼上下表面由于流速不同产生压强差，上方压强小，下方压强大，这就是飞机向上的升力，正是大气压提供的升力才使得飞机能够飞向天空。 这一特征在生活中的使用也是非常广泛，汽车所用的化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连，当气流经过狭窄的管道时，由于流速变大，压强变小，汽油就会从喷管喷到气流之中，变成雾状。还有许多喷雾器喷洒雾状药液和一些香水瓶喷出雾状香水。当其活塞快速作用，气体通过的管道变窄的时候就会使气体的流速瞬间增大，压强变小，从而让气压将香水等压上来，利用高速气流将其吹散为水雾，这些就是利用流速变大，压强变小的原理。 液体流速与压强关系 气体的流速和压强满足这样的规律那液体呢？ 历史上有这样的记载，1912年秋天， “奥林匹克号”货轮和“豪克号”巡洋舰在大海上相隔100米相对快速航行，当两艘船到了如图所示的位置时，发生了一起意外的事情：小船好象是服从着一种不可见的力量，竟不服从舵手操纵扭 转船头几乎笔直地向大船冲来．以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞．我们来分析这个过程，当两艘船靠近时，他们之间的海水流速很大，而两侧的流速很慢，导致他们之间海水压强小，两端压强大，于是两艘船就被水压压到了一起，发生了碰撞。可见液体的压强也满足相同的规律：液体的流速越大，压强越小； 液体的流速越小，压强越大。而气体和液体都具有流动性因此都被称为流体。 我们也可以用一个实验补充来说明流动的液体流速大压强小的原理，请看乒乓球被水流吸引实验，请看视频 我们来一起解释一下：水流紧贴乒乓球表面流动时，它的速度增加，从而导致乒乓球周围的压力降低。与此同时，乒乓球远离水流的一侧的压力相对较高。由于这种压力差，乒乓球会被推向水流，从而被捕获本节课我们所学习到的规律进行总结也就是流体的压强会随着流速的增大而减小，感谢聆听本节微课到此结束。 学科网（北京）股份有限公司 $$