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文档简介
教案名称:6.1气体的状态参量教学目标:1.理解描述气体的三个状态参量体积、压强、温度的概念。了解气体压强和温度都是大量气体分子永不停息地做无规则热运动的结果。(物理观念与应用)2.通过对气体状态参量的学习,培养学生的科学思维和创新能力,为后续气体性质的学习打下基础。(科学思维与创新)3.了解气体压强的测量方法,了解正压和负压在医药卫生中应用。培养实验观察操作技能、技术运用.探究设计等核心素养。(科学实践与探究)4.了解气体状态参量在医药卫生及生产生活中的应用,激发爱国热情.培养科技传承和社会责任等核心家养。(科学态度与责任)教学重点:气体的三个状态参量:体积、压强和温度。教学难点:压强的理解及其计算;教学方法:讲授法、讨论法教学准备:多媒体材料:PPT课件,动画、案例视频。教学过程:一、导入新课:情景创设:我们知道,气体是由大量的分子组成的,没有固定的形状和体积,那么我们如何去描述气体的状态呢?活动:布朗运动英国植物学家布朗用显微镜观察悬浮在液体里的花粉微粒时,发现它们不停地做无规则的运动,这种运动后来被称为布朗运动。大量的实验表明,悬浮在液体中的各种足够小的微粒都在不停地做无规则的运动,而且液体的温度越高,微粒运动得越剧烈,布朗运动越明显。二、新课讲解:(一)体积1.活动:使用PPT观察布朗运动。2.体积:气体的体积是指其分子做无规则运动所能占据的空间范围。对于密闭的容器,气体的体积一般就等于容器的容积。注:(1)体积用V表示,在国际单位制(SI制)中,体积的单位为立方米(m3)(2)1m3=103dm3=106cm3(二)压强1.活动:使用PPT模拟气体压强产生的机理。2.压强:单位面积上受到的压力叫压强注:(1)压强用P表示,在国际单位制中,压强的单位为帕斯卡(Pa)(2)1atm=1.01×105Pa=76cmHg(3)压强分为绝对压强和相对压强3例题:如图所示的U形管一端开口一端封闭,管中装有水银。已知大气压强为76cmHg,两管水银面高度差h为8cm。问被封的空气柱的压强是多少?(三)温度1.温度:描述物体冷热程度的物理量。注:(1)温标:温标是温度的数值表示法,常用的温标有摄氏温标和热力学温标两种。热力学温标又叫开氏温标。用这种温标所确定的温度称为热力学温度。通常用T表示,单位为开尔文(K),-273.15℃为零K,每1K等于1℃。热力学温标与摄氏温标的关系为:热力学温度的零度即0K(或-273.15℃)叫绝对零度,它是不可能达到的低温极限。(2)了解自然界中一些过程的特征温度。(四)平衡状态1、定义:气体的状态参量不随时间而变化,这样的状态称为平衡状态。2、处在平衡态的气体状态可以用一组p、V、T值来表示三、课堂小结:知识梳理:气体的三个状态参量:体积、压强和温度。重点强调:强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置:1.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体A.分子的无规则运动停息下来B.每个分子的速度大小均相等C.分子的平均动能保持不变D.分子的密集程度变小2.气体系统的体积就是所有气体分子体积的总和。这种理解正确吗?为什么?3.一杯水的温度从50℃降至40℃,则它的热力学温度降低了283.15K。这句话对吗?为什么?4.电水壶中沸腾的水一直保持在100℃,那么壶中的沸水处于平衡态吗?为什么?教案名称:6.2理想气体的状态方程教学目标:1.知道理想气体模型是实际气体的理想化的近似,实际气体在温度不太低、压强不太大时,都可以看成理想气体。了解玻意耳-马略特定律、盖•吕萨克定律和查理定律。了解理想气体状态方程,知道理想气体状态变化时气体的体积、温度和压强三个物理量变化的关系,知道理想气体状态方程是大量气体分子运动状态的统计结果。学会用理想气体状态方程解决气体状态变化相关问题。(物理观念与应用)2.知道理想气体的状态方程可以通过实验来验证,理想气体状态方程也可以从大量分子的热运动中归纳得出,因此归纳法也广泛应用于对气体状态方程及其变化规律的研究.培养假设推理、科学论证、质疑创新等核心素养。(科学思维与创新)3.通过理想气体状态方程得学习,提升学生的实验操作、数据分析和问题处理能力(科学探究与实践)4.能将理想气体状态方程应用于化工、医药等领域中,了解我国在医药、化工等领域取得的成就,激发爱国热情并培养科技传承和社会责任等核心素养。(科学态度与责任)教学重点:理解气体状态参量及其变化特点;理解理想气体状态方程,会进行相关计算教学难点:运用理想气体状态方程进行相关计算及其在医药卫生中的应用。教学方法:演示法、启发式、讲授法、操作法教学准备:多媒体课件、视频、数字化资源、相关理想气体方程实验器材教学过程:一、导入新课:在用注射器从自封闭瓶中抽取药液的过程中,需要先向往瓶内注入所需药液的等量空气,以增加瓶内压力,避免形成负压。你有思考过为什么直接抽取药液会导致负压吗?二、新课讲解:(一)气体实验定律1.气体等温变化(1)活动:如图所示,探究气体等温变化的规律(2)玻意耳-马略特定律:一定质量的气体,在保持温度不变时,气体的压强P与体积V成反比。(3)公式:(4)图像:2.气体等压变化(1)盖·吕萨克定律:一定质量的气体,在保持压强不变时,气体的体积与热力学温度成正比。(2)公式:盖·吕萨克定律V-T图像盖·吕萨克定律V-T图像(4)活动:等压下温度与体积的讨论3.气体等容变化(1)查理定律:一定质量的气体在保持体积不变时气体的压强与热力学温度成正比。(2)公式:(3)图像:图图查理定律p-t与p-T图像(4)活动:讨论为何夏天汽车容易爆胎(二)理想气体状态方程1.人们通过大量实验发现:一定质量的气体,无论气体状态发生任何变化,其压强和体积的乘积与热力学温度的比值,始终保持不变。即,或式中恒量的大小决定于气体的种类和质量。2.理想气体更精密的实验发现,自然界中的实际气体在状态变化过程中,并不完全遵循上述规律。而且随着压强的增大,温度的降低,按照上式计算出的数值与实际偏差越来越大。我们把严格符合上述规律的气体称为理想气体,显然,它是一种理想化的模型。上述方程称为理想气体状态方程,简称气态方程。在压强不太大、温度不太低的情况下,各种实际气体如氢气、氧气、氮气、空气等都能很好地符合以上规律,我们都将它当作理想气体来处理。3.例题:气焊用的氧气瓶容量为100L,在室温为16℃时,瓶上压强计显示的压强为6.0×106Pa,求瓶内氧气的质量。已知标准状态下,氧气的密度ρ0=1.43kg/m3。(标准状态指压强p0=1.013×分析:以瓶内一定质量的氧气为研究对象,设它由室温状态变化到标准状态,求出其标准状态下的体积。又已知ρ0,便可求得质量m解:两个状态的状态参量分别是:室温状态 pT标准状态 pT根据气态方程,则有p可求得Vm=反思与拓展:不同的气体,在标准状况下每摩尔的体积相同,1摩尔任何物质所含的结构微粒数目为6.02×1023,也就是说对于1摩尔不同的气体,标准状况P、三、课堂小结:知识梳理:1.气体实验定律:气体等温变化、气体等压变化、气体等容变化2.理想气体状态方程重点强调:强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置:安全气囊一般由传感器、电控单元、气体发生器、气囊、续流器等组成,通常气体发生器和气囊等做在一起构成气囊模块传感器感受汽车碰撞强度,并将感受到的信号传送到控制器,控制器接收传感器的信号并进行处理,当它判断有必要打开气囊时,立即发出点火信号以触发气体发生器,气体发生器接收到点火信号后,迅速点火并产生大量气体给气囊充气。假设产生的气体都是N2,充满气囊时的压强大约为1.2×105Pa,体积大约60L,温度大约为27℃。试求(1)如果车内温度为37℃,当气囊温度与车内温度相同时,压强多大?(气囊的缩胀不计)(2)氮气的摩尔质量为28g/mol,试计算气囊内氮气的质量(一个标准大气压等于1.0×105Pa)(注意:标况下,理想气体的摩尔体积为22.4L/mol)安全气囊安全气囊教案名称:6.3验证理想气体状态方程教学目标:1.学生能够清晰阐述理想气体状态方程(P12.通过实验操作,帮助学生构建理想气体模型的思维框架,理解理想气体与实际气体的区别,以及理想气体状态方程在简化条件下的适用性。(科学思维与创新)3.培养学生观察实验现象、记录实验数据的能力,学会使用科学方法(如图表法、比较法等)分析实验数据,验证理想气体状态方程的正确性。(科学探究与实践)4.鼓励学生分组进行实验,培养团队合作精神和良好的沟通能力,学会在团队中分工合作,共同完成任务。(科学态度与责任)教学重点:理想气体状态方程的理解与应用教学难点:气压计的使用与大气压强的测量教学方法:讲授法、讨论法、实验法教学准备:多媒体材料:PPT课件,动画、案例视频。教学过程:一、导入新课:在之前的学习中,我们就已经学习过了理想气体状态方程,它告诉我们,一定质量的理想气体,它的压强和体积的乘积与热力学温度之比,在状态变化过程中保持不变。下面我们通过实验来研究一定质量的气体在温度变化时,压强、体积和温度三者的关系所符合的规律。二、新课讲解:(一)实验目的本次实验的实验目的有两个,分别是(1)验证理想气体状态方程。(2)学会使用气压计测量大气压强。(二)实验器材在本次实验中,采用的实验器材有:气压计(公用)、温度计、烧杯、小型水银气压计(它是固定在刻度尺上的一端封闭的U形均匀玻璃管,其一端有一段用水银封在里面的气柱)。(三)实验方案当一定质量的气体在压强不太大、温度不太低的情况下状态发生变化时,能近似遵循理想气体状态方程,即它的压强跟体积的乘积与热力学温度之比保持不变,用公式表示为P本实验是让气体在均匀玻璃管中改变状态。气体的体积变化完全取决于气柱长l的变化,因此上述方程可写为P测出气体在每一个状态下的压强p、气柱长度l和热力学温度T,即可进行验证。(四)实验步骤(1)从公用气压计上读出大气压p0(用毫米水银柱高表示)。(2)把U形玻璃管竖直插入冷水中,水银封闭的气柱全部没入水中(图6.3.1)。读出刻度尺尺上所示的气柱长度l和U形管两侧水银面的高度差h0(毫米水银柱高)。(3)用温度计测出烧杯内的水温t,它就是封闭端内气体的温度。(4)向烧杯内注入适量热水改变水温,使封闭端气体状态发生变化,重复上述步骤(2)、(3)进行测量。(5)再向烧杯内注入热水改变水温,重复步骤(2)、(3)进行测量。(五)数据记录与处理完成实验操作后,将数据填写在表格中,并得出实验结论交流与评价:1.结果与分析通过实验发现,一定质量的理想气体,其压强和体积的乘积与热力学温度之比,在状态变化过程中保持不变,符合理想气体状态方程。2.交流与讨论实验中得到的气体压强和体积的乘积与热力学温度之比实际上并不严格相等,向学生提问:简要分析产生这一误差的原因。DIS拓展实验:本实验也可以利用ESP32开发板、BMP180数字气压传感器和Phyphox专用实验软件搭建数字化实验平台来探究。ESP32开发板是一系列低成本、低功耗的单片机微控制器,集成了Wi-Fi和双模蓝牙,可作蓝牙外接设备与手机建立连接。基于ESP32搭建的数据采集系统,利用ArduinoIDE编程软件将测量所需的代码上传烧录进开发板中,与BMP180数字气压传感器连接,测量外界的温度与气压。搭建流程图如下:通过编写程序,连接计算机和开发板,再通过计算机USB端口将ArduinoIDE中的程序上传烧录进ESP32中。组装好实验仪器,打开Phyphox专用实验软件,通过蓝牙建立连接,单击“开始实验”即可实时采集数据。绘制压强随温度变化的图像,利用平移和缩放功能、选取数据功能,记录各时间点压强与温度的数据,导出到计算机进行数据处理。三、课堂小结:知识梳理:进行了验证理想气体状态方程的实验重点强调:准确使用气压计测量压强四、课后作业:1.本实验采用了水银液封U形管内气体的方法。液封的例子在生活中还有很多,比如喝可乐时就利用可乐液封了吸管内液面到嘴部的气体。请你再举出三个例子。2.在原先的实验设计中选用温度计测量水温来表示气体的温度,这样做可能会导致什么误差?结合DIS实验讨论如何减小这一误差。教案名称:6.4热力学第一定律教学目标:1.了解分子热运动现象和运动规律,了解布朗运动的本质,了解扩散现象,了解分子间相互作用力,了解分子间存在间隙;了解分子水不停息地做无规则热运动是物质存在的基本形式。(物理观念与应用)2.了解物体的内能,了解改变物体内能的方法。了解热力学第一定律是能量守恒定律的特例。知道能量守恒定律是自然界中普遍存在的规律,任何自然现象都不能违背此规律。(科学思维与创新)3.能够己设计实验.探究热传递的规律。通过实践分析实验现象并得出规律.培养实验观察.操作技能、技术运用.探究设计等核心素养。(科学探究与实践)4.能够将能量守恒定律和热力学第一定律应用于解决实际问题。了解新能源的开发利用与环境保护,培养环境保护的意识以及科技传承和社会责任等核心索养。(科学态度与责任)教学重点:了解热力学第一定律;了解人体的能量;教学难点:理解热力学第一定律的本质;能应用热力学第一定律和能量守恒定律解释医药卫生类的相关现象教学方法:讲授法、讨论法教学准备:多媒体材料:PPT课件,动画、案例视频。教学过程:一、导入新课:情景创设:空调能够使其中的温度稳定在设定的值,从而满足人类对于舒适温度的需求。你有好奇过它是如何制冷的吗?二、新课讲解:(一)内能1.什么是分子动能?什么是分子势能?物体中所有的分子做热运动的动能与分子势能的总和称为物体内能。温度越高,分子热运动越剧烈,分子热运动的平均动能就越大。若物体的体积变化了,则分子之间的距离就会改变,分子的势能也就随之改变,这就好像电势能的大小与带电体之间的距离有关一样。显然,一定质量的物体其内能与它的温度和体积有关。内能大小与物体的质量、体积、温度等因素有关。2.理想气体的内能对于理想气体,因忽略其分子之间的相互作用,所以没有分子势能。理想气体的内能是所有分子的动能之和,它的大小只与温度有关。对于一定质量的理想气体,温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。3.做功和热传递是改变物体内能的两种方式4.热量:在热传递过程中,传递能量的多少称为热量,热量是物体热力学能变化的量度。5.活动体验压缩空气点燃棉花在空气压缩引火仪的玻璃筒中放一小团硝化棉,将活塞放进玻璃筒。用力迅速向下压活塞,观察发生的现象。(二)热力学第一定律1.研究气缸中蒸汽内能的变化2.做功和热传递都可以改变物体的热力学能。如果一个物体从外界吸收热量Q,则物体的内能增加Q;如果同时外界又对物体做功W,则物体的热力学能又要增加W。则在整个过程之后,该物体的热力学能的增加量为ΔE=Q+W这个公式可以理解为:物体热力学能的增加等于外界向它传递的热量与外界对它做功的和。这就是热力学第一定律。3.在热力学第一定律的公式中,各物理量的物理意义是这样规定的:(1)物体的热力学能增加时,ΔE>0;热力学能减少时,ΔE<0。(2)外界对物体做功时,W>0;物体对外界做功时,W<0。(3)物体从外界吸热时,Q>0;物体向外界放热时,Q<0。4.例题一定质量的气体,从外界吸收热量5×105J,内能增加了2分析:气体作为一个系统,它一方面从外界吸热,同时又对外做功,通过热力学第一定律可以由气体吸收的热量和内能的增加量得到气体对外界做的功的多少解:根据热力学第一定律Q=∆E+W则系统对外做功W=Q-∆E=5反思与拓展:当气体与外界没有热交换时的变化过程我们成为绝热过程,三、课堂小结:知识梳理:内能的概念;改变内能的两种方式;热力学第一定律。重点强调:强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置:1.什么是物体的内能?内能的大小与哪些因素有关?2.为什么理想气体的内能只与温度有关?3.一个物体的内能减少了60J(1)如果物体与外界是绝热的(没有热传递),则物体对外界做了多少功?(2)如果物体没有对外做功,则物体对外放出了多少热量?4.封闭在汽缸里的气体,推动活塞对外做功3×104J,教案名称:6.5液体的表面张力教学目标:1.了解液体的表面张力现象及其产生的原因,了解表面张力的方向,了解弯液面附加压强。了解浸润和不浸润现象及其产生的原因。(物理观念与应用)2.能通过实验探究液体表面张力现象,能从分子作用力的本质理解液体表面张力、浸润与不浸润现象发展物质观念,能用假设推理的方法推导液体的表面张力方向,掌握实验探究、假设推理等科学思维方法。(科学思维与创新)3.通过实验观察和理论探究,使学生能够深入理解液体表面张力的概念、原理及应用,培养其实验操作能力和问题解决能力。(科学探究与实践)4.液体的表面张力现象广泛应用于化工、农业、医学等领域,了解这些现象的应用原理和应用方法,发展科技传承、社会责任等核心索养,培养认真严谨的科学态度,增强安全意识,培养精益求精的工匠精神。(科学态度与责任)教学重点:了解热力学第一定律;了解人体的能量;教学难点:理解热力学第一定律的本质;能应用热力学第一定律和能量守恒定律解释医药卫生类的相关现象教学方法:讲授法、讨论法教学准备:多媒体材料:PPT课件,动画、案例视频。教学过程:一、导入新课:用牙签和橡皮块搭建一个正四面体,将正四面体浸入泡泡水中,片刻后拿出,就能够得到这样一个美丽的肥皂膜。你知道这个膜是怎么得到的吗?二、新课讲解:(一)液体的表面张力1.表面层液体表面有一层与气体接触的薄层。注:表面层与液体内部的微观结构不同。分子间的作用力跟分子间距离的关系问题。在液体内部,分子间平均距离小于平衡位置的距离,分子间的作用力表现为斥力;在表面层,分子比较稀疏,分子间距离大于平衡位置的距离,分子间的作用力表现为引力。2.表面张力设想在液体表面画一条直线MN,把液体表面分为1、2两部分,MN两侧的液体之间存在着一对与MN垂直、大小相等、方向相反的作用力。由于是任意画的,所以这种力在液体表面层内的各个方向上都存在,力的方向总是跟液面相切,且与分界面垂直。这种力使液体表面绷紧,称为液体的表面张力。3.如图(a)所示,将一根细棉线的两端系在金属丝框上,再把整个金属丝框放在皂液中,沾满皂液后取出,在框上形成一层薄薄的皂液膜。这时薄膜上的棉线是松弛的。用面巾纸一角轻触左侧皂液膜A面,A面皂液膜破裂,如图(b)所示,观察薄膜和棉线发生的变化。重复上面的实验,如果用面巾纸一角触破B面皂液膜,如图(c)所示,观察薄膜和棉线发生的变化。4.液体表面张力产生的原因:(1)表面液体比较稀疏,液体表面分子间作用力表现为引力;(2)液体表面分子间引力作用下,液体表面有收缩趋势。5.活动硬币漂浮在杯中装水,用镊子将硬币轻轻平放到水面,可以观察到硬币漂浮在水面上。用嘴吹气或者用手轻轻地触碰硬币,就会发现漂浮的硬币相继沉入杯底。(二)弯曲液面的附加压强弯曲液面由于表面张力的存在,表面周界上都有表面张力作用。由下图可知:当液面为平面时,表面张力的合力为零;当液面为凹面时,合力向上,指向液外;当液面为凸面时,合力向下,指向液内。因此,弯曲液面下的液体要比水平液面的液体多受一个力的作用,这个力产生的压强称为弯液面的附加压强,用PS表示.若用P0表示大气压强,则液体表面为凹弯面时,弯液面下的压强要比水平液面小,为P0-PS;表面为凸面时,弯曲液面下的压强要比平液面大,为P0+PS.由此得出,弯液面产生的附加压强,方向总是指向弯曲液面曲率中心.经数学推导,弯液面附加压强的大小用公式表示为:P公式表明:弯液面附加压强的大小与液面的表面张力系数成正比,与弯液面的曲率半径成反比.(三)浸润与不浸润1.附着层液体和固体接触的薄层2.浸润与不浸润把一种液体润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象称为浸润;把一种液体不润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面的现象称为不浸润。下面通过实验观察浸润和不浸润现象。3.举例分析玻璃管中水的液面形状是凹液面,而玻璃管中装水银时,水银的液面是向上凸起的,有这样的差异是因为水能够浸润玻璃管而水银不能够浸润玻璃管三、课堂小结:知识梳理:表面层;液体的表面张力;弯曲液面的附加压强;浸润与不浸润。重点强调:强调科学探究和归纳推理的重要性。可引导学生回顾是否达到本节的核心素养目标。四、课后练习及作业布置:1.下列说法正确的是()A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是由于水的浮力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管道裂口放在火上烧,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故D.漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是因为油滴液体呈各向同性的缘故2.将两个大小不同的肥皂泡相互连通时,()A.大泡变小,小泡变大B.大泡变大,小泡变小C.大泡、小泡同时增大D.大泡.小泡同时减小3.水比沙的密度小,同样是刮大风,沙漠上会是漫天黄沙,而海上却仅仅是扬起少量水沫,这是为什么呢?4.如图所示,在一个大碗中加入大半碗的水,将三支竹筷用水浸湿后,使它们成“品”字形并在一起,将其一端立于碗中,调整好位置,可使竹筷立于水中。请动手做这个实验,并解释相关实验现象。教案名称:6.6伯努利原理及其应用教学目标:1.了解理想液体做定常流动时的连续性方程,了解流量的概念。了解理想液体做定常流动时的伯努利方程,能从做功和能量转化的角度,理解理想液体的伯努利方程,了解液体流动时的流速。压强和液体所处的高度之间的关系。(物理观念与应用)2.通过引导学生理解伯努利原理的内涵和实质,激发其创新思维,培养解决实际问题的能力。(科学思维与创新)3.通过探究理想液体定常流动规律的实验,了解理想液体的连续性方程和伯努利方程。能够运用伯努利方程,分析液体流动过程中产生的各种现象,并能利用流体方程计算液体的流量。流速等物理量学会设计实验。数据测量。总结规律,培养科学实践能力与技能。(科学探究与实践)4.了解流体方程在化工、农业。医学等领域中的应用原理和应用方法。了解我国古代都江堰水利工程、三峡水利工程等大型水利建设工程。激发爱国热情,增强科技传承的使命感和社会责任感。(科学态度与责任)教学重点:了解液体定常流动时的连续性方程,理解伯努利原理。教学难点:通过探究理想液体定常流动规律的实验,了解理想液体的连续性方程和伯努利方程。教学方法:讲授法、实验探究法、讨论法教学准备:实验器材:管道、细长的管子、漏斗、乒乓球。多媒体材料:PPT课件教学过程:一、导入新课:工人常使用喷枪进行粉刷墙壁的作业,喷枪能够将液体油漆变成小水滴,随着空气均匀地喷射出来。向学生提问:喷枪是利用什么原理将液体变成小水滴再喷射出来的吗?二:讲授新课2.1理想流体向学生讲解:气体和液体统称为流体,其主要特点是具有连续性和流动性,最常见的流体是水和空气。向学生提问,流体在各处的流速是否相同?展示河流图片,分析表面层和河流底部流速之间的关系,学生发现河流表面流速较大,但是由于粘滞力的作用,流体底部的流速会较小一些。提问学生:当流体受到的压力发生变化时,其体积和密度是否会随之发生变化?展示压缩气球的实验,向学生讲解:流体具有可压缩性,不同的流体压缩的难易不同,液体不易被压缩,如每增加1个大气压,水的体积只减小约两万分之一,气体容易被压缩,由于很容易流动,很多情形中各处的密度差异不大。向学生讲解,平时为了掌握流体运动的基本规律,需简化问题,建立理想模型。我们把不可压缩的、没有黏滞性的流体称为理想流体。和质点、点电荷进行比较,说明他们都是一种理想化的模型。2.2流体的连续性原理在学生认识了理想流体之后,给出一个模型,在一根管道中一端较细,一端较粗,如果有流体从中通过,向学生提问:在单位时间内,管道A和B中流出的流量是否相同?向学生讲解,在单位时间内,从截面A流入的流体体积一定与从截面B流出的流体体积相等。即在理想流体的稳流中,单位时间内流过同一管道的任一截面的流体的体积相等,这个结论称为流体的连续性原理。例如在图中,设v1、v2分别是流体流经A和B时的速度,在单位时间内,从截面A流入的流体体积为S1v1,从截面B流出的流体体积为S2v2,则有S进行例题讲解,给出例题:在一粗细不均匀的管道中,测得水在直径为d1=20cm的截面处的流速v1=25cm/s,问水在直径为d2=10cm的截面处的流速是多少?水在管中的流量是多大?此水管以这样的流量一天要流多少立方米的水?进行分析:管道中流动的水可近似看作是稳流,已知流入和流出的管道直径和流入的流速,可根据流体的连续性原理求出水在直径为d2处的流速,通过该过程让学生进行解答,学生正确算出水管一天流出的体积约为6.78×102m3。2.3伯努利原理向学生提问:当流体静止时,同一深度处各个方向的压强大小相等。那么当流体在管道中开始流动时,各截面处的压强会发生变化吗?学生进行猜想:可能流速大的地方压强较小,进行讲解,要观察各个截面压强的变化情况,就要进行实验,如图所示是一根粗细不均匀的管道,其中通有固定流量的流体,A1处的截面积较大,A2处的截面积较小
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