全国“创新杯”说课大赛物理类优秀作品：液体的流动授课课件.ppt

1、 第三章第三章 液体的流动液体的流动 教材：教材：物理物理（化工农医类）主编（化工农医类）主编 刘盛烺刘盛烺 高等教育出版社高等教育出版社 教学目标教学目标 导入新课导入新课 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 理想流体理想流体 连续性原理连续性原理 伯努利方程及其应用伯努利方程及其应用 伯努利方程伯努利方程 伯努利方程的应用伯努利方程的应用 课堂纲目：课堂纲目： 第三章第三章 液体的流动液体的流动 （1 1）知识与技能：）知识与技能： 、引入理想流体模型，通过理想流体模型，让学生了解理想流体的概念和、引入理想流体模型，通过理想流体模型，让学生了解理想流体的概念和 理想流体的定常流动；理想流

2、体的定常流动； 、理解理想流体的连续性原理，能用连续性原理进行简单的分析并解决实、理解理想流体的连续性原理，能用连续性原理进行简单的分析并解决实 际问题；际问题； 、了解血液流动有关知识，能用伯努利方程解析相关现象、了解血液流动有关知识，能用伯努利方程解析相关现象 、理解喷雾器原理，能制作简易喷雾器、理解喷雾器原理，能制作简易喷雾器 （2 2）过程与方法：）过程与方法： 、了解假说等科学研究方法在液体的流动中的应用。、了解假说等科学研究方法在液体的流动中的应用。 、培养学生运用知识分析，解决问题的能力。、培养学生运用知识分析，解决问题的能力。 、鼓励学生主动与他人进行讨论、鼓励学生主动与他人进

3、行讨论, , 合作完成作业，清楚地表达自己的观点，合作完成作业，清楚地表达自己的观点， 逐步形成良好的学习习惯和学习方法，提高动手能力。逐步形成良好的学习习惯和学习方法，提高动手能力。 （3 3）情感态度与价值观：）情感态度与价值观： 、培养科学态度和科学精神，体验科学分析问题，解决问题的喜悦。、培养科学态度和科学精神，体验科学分析问题，解决问题的喜悦。 、学会关注与生活有关的物理现象，形成可持续发展的思想。、学会关注与生活有关的物理现象，形成可持续发展的思想。 第三章第三章 液体的流动液体的流动 教学目标教学目标 返回返回 船吸现象事例船吸现象事例 1912年秋天，“奥林匹克”号正在大海上航

4、行，在距离这艘当时年秋天，“奥林匹克”号正在大海上航行，在距离这艘当时 世界上最大远洋轮的世界上最大远洋轮的100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克” 号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得比较近，平行着驶向号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得比较近，平行着驶向 前方。突然，正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似的，一点也不前方。突然，正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似的，一点也不 服从舵手的操纵，竟一头向“奥林匹克”号撞去。最后，“豪克”号的船服从舵手的操纵，竟一头向“奥林匹克”号撞去。最后，“豪克”号的船 头撞在“奥林匹克”号的

5、船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。头撞在“奥林匹克”号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。 第三章第三章 液体的流动液体的流动 导入新课导入新课 事故模拟事故模拟 香蕉球香蕉球 又称为“弧线球”，“弧旋球”，是足球运动技术名词。指足球又称为“弧线球”，“弧旋球”，是足球运动技术名词。指足球 踢出后，球在空中向前并作弧线运行的踢球技术。弧线球常用于攻方踢出后，球在空中向前并作弧线运行的踢球技术。弧线球常用于攻方 在对方禁区附近获得直接任意球时，利用其弧线运动状态，避开人墙在对方禁区附近获得直接任意球时，利用其弧线运动状态，避开人墙 直接射门得分。直接射门得分。 第三章第三章 液体

6、的流动液体的流动 导入新课导入新课 返回返回 为什么会发生以上两种现象呢？为什么会发生以上两种现象呢？ 让我们进入关于流体的规律吧让我们进入关于流体的规律吧 足球比赛中的香蕉球足球比赛中的香蕉球 流体：流体： 包括气体和液体，都是由大量的、不断运动的包括气体和液体，都是由大量的、不断运动的 分子构成的，没有固定形状，具有流动性。分子构成的，没有固定形状，具有流动性。 第三章第三章 液体的流动液体的流动 理想流体理想流体 液体液体 气体气体 实际液体流动时的性质：实际液体流动时的性质： 可压缩性可压缩性 黏滞性黏滞性 气体可压缩性大气体可压缩性大 因为气体分子的分因为气体分子的分 子间距离较大子

7、间距离较大 液体分子的分子间液体分子的分子间 距离较小，所以距离较小，所以 液体的可压缩性较小液体的可压缩性较小 第三章第三章 液体的流动液体的流动 理想流体理想流体 不可压缩、没有黏性的流体。不可压缩、没有黏性的流体。 理想流体：理想流体： 实际的理想流体是不存在的，但实际的理想流体是不存在的，但自来水自来水在水管中的流在水管中的流 动、工业生产过程中使用的动、工业生产过程中使用的大部分液体反应物或生成物大部分液体反应物或生成物、 低速流动的空气低速流动的空气、输液时所用的、输液时所用的食盐水食盐水等，都可以看成理等，都可以看成理 想流体。想流体。 所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这

8、是流体的一所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这是流体的一 种固有物理属性，称为流体的黏滞性或黏性。种固有物理属性，称为流体的黏滞性或黏性。 实际液体流动时的性质：实际液体流动时的性质： 可压缩性可压缩性 黏滞性黏滞性 第三章第三章 液体的流动液体的流动 理想流体理想流体 如果液体的可压缩性和黏滞性都很小，可以忽略不计，如果液体的可压缩性和黏滞性都很小，可以忽略不计， 这样的液体就可以看做理想流体这样的液体就可以看做理想流体 流管流管 若流体在空间各点的流速不随时间变化，这种若流体在空间各点的流速不随时间变化，这种 流动称为定常流动。流动称为定常流动。 定常流动：定常流动： 第三章第三章

9、液体的流动液体的流动 为了形象描述流体的流动而画出一系列的曲线，为了形象描述流体的流动而画出一系列的曲线， 作用与电场线、磁感应线相同。作用与电场线、磁感应线相同。 在流体中人为地作一些曲线，使这些曲线上任一点在流体中人为地作一些曲线，使这些曲线上任一点 的切线方向都与流体质点经过该点的速度方向一致，这些的切线方向都与流体质点经过该点的速度方向一致，这些 曲线称为流线。曲线称为流线。 V V 由流线围成的管状区域。由流线围成的管状区域。 定常流动的流线、流管特点：定常流动的流线、流管特点：流线永不相交，流管中流体只在管中流动。流线永不相交，流管中流体只在管中流动。 流线流线 理想流体理想流体

10、第三章第三章 液体的流动液体的流动 理想流体理想流体 流体流体 理想流体理想流体 定常流动定常流动 流线流线 流管流管 不可压缩不可压缩 无黏滞性无黏滞性 小组活动小组活动1：讨论新学概念，并把疑难点反馈给老师讨论新学概念，并把疑难点反馈给老师 返回返回 以理想流体的稳以理想流体的稳 定流动为例，在流定流动为例，在流 体中任取一流管。体中任取一流管。 由理想流体不可压缩性可知：由理想流体不可压缩性可知： 2 2 1 1 S v S v = S 1 S 2 V 2 V 1 V 1 t V 2 t 第三章第三章 液体的流动液体的流动 连续性原理 连续性原理 2 1 V V D D = = D D

11、2 2 1 1 tS v tS v D = D 进水量进水量 出水量出水量 连续性原理连续性原理 上式表明：上式表明：截面积减小，流速增大。截面积减小，流速增大。 vS表示单位时间内表示单位时间内 通过某一截面的流通过某一截面的流 体体积，称为流量。体体积，称为流量。 恒量恒量 = = vS S 1 S 2 V 2 V 1 V 1 t V 2 t 第三章第三章 液体的流动液体的流动 连续性原理连续性原理 适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。 第三章第三章 液体的流动液体的流动 连续性原理连续性原理 1 1、课间到卫生间拧开水龙头，然后用手指顶住水龙、

12、课间到卫生间拧开水龙头，然后用手指顶住水龙 头出水口，使出水口截面积逐渐减小，水喷出的速度就头出水口，使出水口截面积逐渐减小，水喷出的速度就 会变大，思考一下为什么水流的速度会变大？会变大，思考一下为什么水流的速度会变大？ 定常流动时，截面积减小，流速增大。定常流动时，截面积减小，流速增大。 毛细血管的总横截面积平均毛细血管的总横截面积平均 为主动脉的为主动脉的800800倍倍 恒量恒量 = vS 根据根据 2、血液的流动、血液的流动 主动脉血液的流速主动脉血液的流速 为毛细血管血液流速的为毛细血管血液流速的800800倍倍 小组活动小组活动2：实践与思考实践与思考 返回返回 第三章第三章 液

13、体的流动液体的流动 适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。 恒量 = + + P gh v r r 2 2 1 单位体积流体单位体积流体 的的动能动能 单位体积流体单位体积流体 的的势能势能 单位体积流体单位体积流体 的的压强能压强能 伯努利方程伯努利方程 S 1 S 1 S 2 S 2 h 2 h 1 V 2 V 1 伯努利方程伯努利方程 第三章第三章 液体的流动液体的流动 由伯努利方程：由伯努利方程： 2 2 1 2 2 1 P P B B A A v v r r + = + 2 2 r r gh B 2 1 2 1 P P B B A A v v

14、 + = + + + gh A 如果流体高度一致，即式中，如果流体高度一致，即式中，h = h B A “流速增加，压强减低流速增加，压强减低” 伯努利方程伯努利方程 适用条件：理想流体、定常流动、同一流管、同一高度。适用条件：理想流体、定常流动、同一流管、同一高度。 第三章第三章 液体的流动液体的流动 伯努利方程的应用伯努利方程的应用 1 1、结合、结合“流速增大，压强减低流速增大，压强减低”规律看书规律看书P58P58“血液的流动血液的流动” 部分，运用所学规律讨论分析具体问题；部分，运用所学规律讨论分析具体问题； 2 2、船吸现象是怎样发生的？试用、船吸现象是怎样发生的？试用“流速增大，

15、压强减流速增大，压强减 低低”这一规律来讨论分析；这一规律来讨论分析； 3 3、香蕉球为什么会沿弧线飞行？试用、香蕉球为什么会沿弧线飞行？试用“流速增大，压流速增大，压 强减低强减低”这一规律来讨论分析。这一规律来讨论分析。 讨论结束后，选三个小组派代表上讲台利用讨论结束后，选三个小组派代表上讲台利用 黑板解析现实事例黑板解析现实事例 小组活动小组活动3：完成三个任务完成三个任务 第三章第三章 液体的流动液体的流动 教师点评：教师点评： 1、动脉梗塞、动脉梗塞 1 2 沉淀物使血管内横截面积大大沉淀物使血管内横截面积大大 减少，由伯努利原理可知，当减少，由伯努利原理可知，当 血液流过图中血液流

16、过图中2点时，此点流点时，此点流 速快，压力小；流过速快，压力小；流过1点时，点时， 流速慢，压力大，这样流速慢，压力大，这样1、2两两 处产生一个压力差，导致脂类处产生一个压力差，导致脂类 物质脱落，严重时会造成动脉物质脱落，严重时会造成动脉 阻塞阻塞 伯努利方程的应用伯努利方程的应用 第三章第三章 液体的流动液体的流动 伯努利方程的应用伯努利方程的应用 教师点评：教师点评： 2、解析、验证船吸现象、解析、验证船吸现象 流速大 流速小 P小 P大 实验验证船吸现象实验验证船吸现象 第三章第三章 液体的流动液体的流动 伯努利方程的应用伯努利方程的应用 教师点评：教师点评： 3、解析、验证香蕉球

17、弧线、解析、验证香蕉球弧线 足球沿弧线飞行原理足球沿弧线飞行原理 实验验证弧线球原理实验验证弧线球原理 第三章第三章 液体的流动液体的流动 SAvA=SBvB 由伯努利方程：由伯努利方程： 故故P PA APPB B=P=P0 0，于是液体上升，形成喷雾。，于是液体上升，形成喷雾。 而而SAvB 由连续性原理：由连续性原理： vB P0 A PB SB SA vA PA B 2 2 1 2 2 1 P P B B A A v v r r + = + 2 2 r r gh B 2 1 2 1 P P B B A A v v + = + + + gh A 其中，其中，h = h B A 伯努利方程的应用伯努利方程的应用 喷雾器原理喷雾器原理 材料：水、塑料瓶子、两根吸管、透明胶材料：水、塑料瓶子、两根吸管、透明胶 第三章第三章 液体的流动液体的流动 返回返回 伯努利方程的应用伯努利方程的应用 小组活动小组活动4：自制简易喷雾器：自制简易喷雾器