在流体中运动

《在流体中运动》教学设计方案定南县第三中学袁章坤教学设计思路这堂课主要围绕“流体压强和流速之间的关系？”和“鸟和飞机的升力如何产生？”这两个问题展开一系列探究活动。

实验探究活动内容主要是让学生在老师的点拨引导下利用生活中常见的器材，自己设计探究实验。

分小组亲身经历观察、操作、制作、实践等探究活动，这节课以“提出问题（设疑激趣）→猜想假设→设计实验→进行实验，收集证据→分析讨论，得出结论→应用解释生活生产中相关现象”为主线。

运用“讨论、实验、探究、创造、反思”的教学模式，培养学生逻辑思维能力、归纳总结的能力，通过小组实验讨论交流加强学生合作意识和协作精神。

由演示“吹风机吹乒乓球”实验等导入课题。

再引导学生应用本节物理知识分析“机翼”的形状特殊之处，从而认识升力产生的原因。

认识“乒乓球弧圈球”、“小汽车的压风片”工作原理等。

切实落实“从生活中走向物理，从物理走向社会”这一教学理念。

教学过程（1）设疑激趣导入课题用吹风机吹起乒乓球悬在空气中前后左右移动吹风机，乒乓球会跟过来，同时把乒乓球放在吹风机吹风通道旁边一松手乒乓球会被压入吹风通道内，以此设疑激趣，引导学生思考是什么使乒乓球总跟吹内通道走？（2）猜想假设通过比较乒乓球在静止的空气中和流动的空气中运动状态不一样，引导学生朝流体流动快慢，流体压强会发生变化这一方向思考。

让学生分组讨论，刚才实验中气体流动快与它压强大小之间存在什么样的关系？老师：哪个小组把你们讨论的结果报上来。

学生：回答问题师生共同总结：三种猜想气体流动越快，它的压强越大气体流动越快，它的压强越小气体流动越快，它的压强不变（3）分组设计实验，科学探究验证猜想学生：探究实验一：将两个乒乓球近距离放在“线槽”上，用吸管对着两球中间水平吹气观察两球的运动情况。

探究实验二：使用两张大小一样的纸并列平行自然下垂，静止后，用嘴向两纸中间吹气，将会看到什么现象？老师：叫一名学生到讲台前做一演示实验，将纸片拆成“小板凳”，叫学生正放和倒放“小板凳”向两凳脚中间吹气观察发现的现象。

§10.1 在流体中运动【学习目标】1、知道流体的压强与流速的关系：流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；2、了解升力是怎样产生的。

3、了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。

【学习重点】流体压强与流速的关系【学习难点】了解升力的产生---------------------------------------------------预习案------------------------------------------------------1、和统称流体。

2、伯努利原理指------------------------------------教学案---------------------------（一）探究：流体压强与流速的关系I、用手握着两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气，请同学们先猜想这张纸将怎样运动？然后再动手做一做猜想：现象：II、把一张小纸条放在嘴边，用力从纸条上方吹气，请同学们先猜想这张纸将怎样运动？然后再动手做一做猜想：现象：分析1：在纸条上方吹气，纸条上方气体的流速下方气体流速，观察到的现象是纸条，说明纸条下方压强上方压强。

分析2：总结：。

流体在流速大的地方压强，流速小的地方压强。

----而这个原理就叫伯努利原理结论：气体在流速大的地方压强；流速小的地方，压强。

由上结论思考：用注射器向漂浮在水面上的两只小船间的水喷射水流，会出现什么现象？观察现象：分析原因：（二）探究升力的产生1、探究：鸟翼的升力是怎样产生的？（右图是鸟翼截面图）提示：迎面而来的风被鸟翼分成上下两部分，上下的弧长不等，两部分空气要同时到达翼后方，结合伯努利原理分析鸟翼上下方压强情况。

2、共同探究：飞机的升力是怎样产生的？八月秋高风怒号 卷我屋上三重茅分析：飞机机翼做成上凸下平，航行时使机翼上方气流速度_____下方气流速度，机翼上方的气压_____下方的气压，由此产生的上下压力差就是飞机获得的_____力。

物体受到的黏性摩擦力可通过物体在流体中移动时所受到的黏性阻力来计算黏性摩擦力是指物体与流体之间由于黏性阻力而产生的力。

当物体在流体中移动时，流体颗粒之间的黏性作用会阻碍物体的运动，使物体受到一个与物体速度成正比，与黏性阻力系数成正比的阻力。

下面将介绍黏性摩擦力的计算方法。

黏性阻力的计算公式为：F = η * A * v / l其中，F为物体受到的黏性阻力，η为流体的黏性系数，A为物体受阻部分的横截面积，v为物体的速度，l为物体与流体之间的相对滑动长度。

黏性系数η是流体的一个物理特性，与流体的黏稠程度有关。

黏性系数越大，流体的黏稠程度越高，黏性阻力也会随之增加。

在实际计算中，可以采取不同的方法来确定黏性阻力。

以下是几种常见的计算方式：1. 微分计算法微分计算法通过微小位移的差分方法来计算黏性阻力。

通过将受阻物体在流体中的运动过程划分为无数微小时间段，并在每个时间段内计算微小位移所受到的黏性阻力，最后将所有微小阻力相加得到总的黏性阻力。

2. 积分计算法积分计算法通过将受阻物体在流体中的运动过程分解为一系列连续的步骤，并对每个步骤进行黏性阻力的积分计算。

通过不断积分，可以得到整个运动过程中物体受到的总黏性阻力。

3. 实验测定法实验测定法是通过实际操作来测定物体在流体中受到的黏性阻力。

实验中可以通过改变物体的速度、黏性系数等条件，测定不同条件下物体受到的黏性阻力，然后进行数据统计和分析，得出黏性阻力的计算结果。

需要注意的是，黏性摩擦力的计算涉及到流体力学和黏性流体的知识，需要结合具体的物体形状、流体特性和运动速度等因素进行综合考虑，才能得到准确的结果。

在实际应用中，通常需要借助计算机模拟和实验测试相结合的方法，来对物体受到的黏性摩擦力进行精确计算和验证。

总结起来，物体受到的黏性摩擦力可通过物体在流体中移动时所受到的黏性阻力来计算。

黏性阻力的计算可以采用微分计算法、积分计算法或实验测定法等不同的方法，具体取决于实际情况。

伯努利定理是在流体流动中____的应用。

伯努利定理是在流体流动中能量守恒的应用。

它是由瑞士数学家伯努利（DanielBernoulli）于1738年提出的，被认为是流体力学中的基本定理之一。

伯努利定理的应用范围广泛，从飞机的机翼到水管的流量计都能用到它的原理。

伯努利定理的基本原理是：在流体运动中，当流速增加时，压力就会降低；相反，当流速减少时，压力就会升高。

这个原理基于能量守恒定律，即流体在运动过程中，能量总量保持不变。

因此，当流体在管道中流动时，它的动能会随着速度的增加而增加，而它的压力则会随着速度的降低而降低。

伯努利定理的应用非常广泛，以下我们将介绍一些常见的应用。

一、飞机的机翼设计在飞机的机翼上，伯努利定理被用来产生升力。

机翼上的曲率会使得空气在上方流速更快，而在下方流速更慢。

因此，上方的气压就会降低，下方的气压就会升高。

这种气压差就产生了升力，使得飞机能够在空中飞行。

二、水管的流量计在水管的流量计中，伯努利定理被用来测量水流的速度。

流量计中有一个窄的通道，水流经过这个通道时速度会增加，而压力则会降低。

通过测量压力差，就可以计算出水流的速度和流量。

三、水泵和风扇的设计在水泵和风扇的设计中，伯努利定理被用来计算泵或风扇需要产生的压力和流量。

通过计算流体的速度和压力差，就可以确定泵或风扇需要产生的功率和转速。

四、汽车的空气动力学设计在汽车的空气动力学设计中，伯努利定理被用来减少风阻和提高汽车的速度。

通过改变汽车的外形和空气流动的流线形状，可以使汽车的气流在运动中速度更快，从而减少风阻，提高汽车的速度。

总之，伯努利定理是在流体流动中能量守恒的应用。

它的应用范围非常广泛，从飞机的机翼到水管的流量计都能用到它的原理。

在工程设计和科学研究中，伯努利定理是非常重要的基本原理之一。

物体在流体‎中运动所受‎到的作用力‎北京教育学‎院物理系叶禹卿在中学物理‎中，研究了自由‎落体、单摆、抛体、振动等物体‎的运动。

研究时，认为物体在‎空气和水（流体）中运动时，没有受到流‎体的作用力‎，物体的运动‎是“在理想情况‎下的运动”。

在进行中学‎物理教学时‎，应当让学生‎理解和掌握‎这种物体的‎“理想运动”规律。

但是也应当‎清楚：在流体中运‎动的任何物‎体，都受到流体‎的作用力，有些情况下‎的作用力还‎很大，明显地影响‎了物体的运‎动状态。

对于物体在‎流体中运动‎的实际情况‎，我们应当有‎所了解。

本文仅介绍‎实际流体对‎在其中运动‎物体的阻力‎、压力，研究一些在‎流体中运动‎的实际物体‎运动规律，简要分析和‎说明有关理‎论与实际联‎系一些问题‎。

一、对流体的认‎识流体由连续‎分布的介质‎组成，有自身的结‎构和特点。

物体在流体‎中运动时，对组成流体‎的介质有作‎用，也必定受到‎介质的反作‎用。

在过去的中‎学物理中，基本不讨论‎流体问题。

现在，初中和高中‎都增加了有‎关流体的内‎容。

例如，在高中实验‎教材第一册‎增加了“流体的阻力‎”“伯努利方程‎”等，对流体的主‎要性质及其‎运动规律做‎了简单分析‎。

1．流体具有易‎流性、粘性和压缩‎性易流性是流‎体在切向力‎作用下，容易发生连‎续不断变形‎运动的特性‎。

液体和气体‎与固体的差‎异，或者说流体‎最显著的特‎征就是具有‎“流动性”或者“易流性”。

如果对静止‎的流体施加‎一个切向力‎，即使这个力‎多么微小，流体也将沿‎着力的方向‎运动。

流体具有易‎流性的原因‎，是流体既不‎能承受拉力‎、也不能承受‎切向力。

由于流体具‎有易流性，所以流体没‎有固定的形‎状，并且在流动‎中能与外界‎发生各种传‎输作用。

理想流体和‎实际流体都‎具有易流性‎。

理想流体的‎易流性比实‎际流体更强‎。

气体只能传‎递纵波、液体主要传‎递纵波的原‎因就是流体‎的易流性。

理想流体是‎没有粘性的‎，其内各部分‎之间不存在‎切向作用力‎。

液滴在流体中的形变与运动行为概述液滴是液体形态的一种特殊表现，它在流体环境中具有独特的形变与运动行为。

本文将深入探讨液滴在流体中的形变机制和运动行为，涉及液滴的表面张力、流体流动、碰撞与分裂等关键过程。

1. 表面张力对液滴形变的影响表面张力是液体分子之间的相互作用力，使得液体表面呈现出一种特殊的性质。

在液滴形变过程中，表面张力起着重要作用。

1.1 表面张力与液滴几何形状的关系液滴的几何形状与表面张力密切相关。

根据杨-拉普拉斯方程，液滴的表面曲率与表面张力之间存在如下关系：∆P = 2γ / R其中，∆P是液滴内外压差，γ是表面张力，R是液滴的曲率半径。

根据该方程，可推导出液滴的几何形状与表面张力之间的关系。

例如，表面张力的增大会使液滴的曲率半径减小，从而使液滴呈现出更加球形的形态。

1.2 表面张力驱动的液滴形变表面张力不仅影响液滴的几何形状，还能驱动液滴的形变。

当液滴受到外力作用时，其表面会发生形变，这是因为受力使得液滴内外压差发生改变，从而导致液滴表面张力的不平衡。

这种表面张力的不平衡将驱使液滴形变，以减小表面能。

2. 液滴运动行为的动力学机制液滴在流体中具有多种运动行为，包括沉降、上浮、迁移、碰撞与分裂等。

这些运动行为是由流体环境中的动力学力量所驱动的。

2.1 流体流动对液滴运动的影响流体流动是液滴运动的重要动力来源。

流体中的运动导致了液滴表面作用力的改变，从而驱动液滴运动。

例如，当液滴处于不均匀流动场中时，流体对液滴表面的不平衡作用力会使液滴发生运动，迁移到流体中的特定位置。

2.2 液滴之间的碰撞与分裂液滴之间的碰撞与分裂是液滴运动中的重要现象。

当两个液滴相互接触时，它们之间会产生内外部压差，并且表现出共享壁面的特性。

这种内外部压差会导致液滴的形态变化，进而发生碰撞与分裂。

3. 液滴在流体中的应用液滴在流体中的形变与运动行为不仅有理论上的研究价值，还具有广泛的应用前景。

3.1 微流控和实验方面的应用液滴在微流控领域具有重要的应用价值。

流体运动中的绕流现象概述流体运动指的是液体或气体在外力驱动下发生的运动现象。

在流体运动中，经常会出现一些特殊的现象，例如绕流现象。

绕流现象指的是流体在遇到障碍物时，形成绕过障碍物的流动路径。

这种现象在自然界和工程实践中都非常常见，对于了解流体的运动规律以及优化流体的工程应用具有重要意义。

本文将从绕流现象的原理、影响因素及应用等方面进行探讨，通过分析相关实验研究和工程案例，深入了解绕流现象在流体运动中的重要性和发展现状。

绕流现象的原理绕流现象的产生主要是由于流体与障碍物之间的相互作用引起的。

当流体遇到障碍物时，会形成流体分层和速度分布的变化，从而导致流体绕过障碍物流动形成绕流。

绕流现象的原理可归纳为以下几个方面：1. 动量传递流体运动中的绕流现象是由于流体中质点的力相互作用引起的。

当流体流过障碍物时，由于障碍物表面与流体之间的摩擦力，会导致流体分子传递动量给障碍物表面。

这种动量传递会产生反作用力，使流体开始绕过障碍物流动。

这个过程中，障碍物表面的形状和材质对动量传递起着重要的影响。

2. 惯性效应在流体运动中，流体的惯性也是产生绕流现象的重要原因之一。

当流体流动的速度较大时，流体分子具有较大的惯性，因此在遇到障碍物时会产生绕流现象。

这种绕流现象在高速流动的情况下尤为显著，流体分子会在障碍物周围形成旋涡，并绕过障碍物流动。

3. 障碍物形状和大小障碍物的形状和大小也对绕流现象起着重要的影响。

当障碍物的形状和大小与流体流动的特性相匹配时，绕流现象会更加明显。

例如，当流体遇到一个圆柱体时，会形成一个稳定的绕流区域；而当流体遇到一个尖锐的障碍物时，会形成一个不稳定的绕流区域。

因此，通过调整障碍物的形状和大小，可以控制绕流现象的发生和发展。

绕流现象的影响因素绕流现象被广泛应用于工程实践中，因此了解绕流现象受到的影响因素对于合理设计和优化工程具有重要意义。

以下是常见的影响因素：1. 流体性质流体的性质对绕流现象的发生和发展具有重要影响。

粒子运动研究颗粒在流体中的运动和受力情况粒子运动研究：颗粒在流体中的运动和受力情况在科学研究领域中，颗粒运动是一个重要的课题。

颗粒在流体中的运动和受力情况对于理解物质的宏观性质以及许多实际应用具有重要的意义。

本文将介绍有关颗粒在流体中运动和受力的研究成果，并探讨其应用前景。

一、流体中的颗粒运动现象颗粒在流体中的运动受到流体环境的影响，其运动规律复杂多样。

根据颗粒与流体之间相互作用的特点，颗粒在流体中运动主要分为扩散、沉降、悬浮等几种常见现象。

1. 扩散：扩散是指颗粒在流体中由于热运动而发生的无规则扩散。

颗粒在流体中扩散的速度与其粒径大小、流体的温度、浓度梯度以及颗粒形状等因素有关。

2. 沉降：当颗粒位于流体中时，会受到重力和阻力的作用。

较大的颗粒由于重力的作用，会向下沉降。

沉降的速度与颗粒的大小、密度、流体的黏性以及流体中的其他粒子相互作用等因素有关。

3. 悬浮：当颗粒的密度与流体的密度接近或相同时，颗粒可以悬浮在流体中。

在某些特定的情况下，颗粒与流体之间会存在浮力的作用，使得颗粒能够悬浮在流体中。

悬浮的稳定性取决于颗粒的大小、密度、流体的密度以及流体中其他粒子的相互作用等因素。

二、颗粒在流体中的受力情况颗粒在流体中的运动受到多种力的作用，包括浮力、重力、阻力、颗粒间相互作用力等。

这些力相互作用，决定了颗粒在流体中的运动轨迹和速度。

1. 浮力：当颗粒的密度小于流体的密度时，颗粒受到的浮力会使其向上浮升。

浮力的大小与颗粒的体积、流体的密度以及颗粒与流体之间的相互作用有关。

2. 重力：重力是影响颗粒运动的另一个重要因素。

颗粒受到重力的作用会向下沉降或下沉。

重力的大小与颗粒的质量有关。

3. 阻力：颗粒在流体中运动时，会受到来自流体的阻力。

阻力的大小与颗粒的形状、速度以及流体的黏性有关。

4. 颗粒间相互作用力：当多个颗粒同时存在于流体中时，颗粒之间会相互作用。

这种相互作用力可以是引力或斥力，影响颗粒间的距离和排列形态。