流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系

第四節(jié) 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 福建省同安一中  葉阿棉 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]  1、知識目標(biāo) 　�。�1）．讓學(xué)生初步知道流體具有流動性。 　�。�2）．讓學(xué)生初步了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。 　�。�3）．讓學(xué)生初步了解機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因。 　�。�4）．讓學(xué)生能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系簡單解釋生活中的一些現(xiàn)象。 2、能力目標(biāo) 　�。�1）．通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加強(qiáng)動手實(shí)踐能力。 　　（2）．培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)流體的壓強(qiáng)知識分析解決實(shí)際問題的能力。 　�。�3）．通過小組討論培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。 3、德育目標(biāo) 使學(xué)生加強(qiáng)愛科學(xué)和應(yīng)用物理知識分析解決研究實(shí)際問題的探索精神。 4、情感目標(biāo) 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)進(jìn)一步感受物理學(xué)的魅力，從而更加熱愛物理。 [重點(diǎn)、難點(diǎn)] 重點(diǎn)：初步了解流體流動時(shí)壓強(qiáng)的特點(diǎn)。 難點(diǎn)：能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系簡單解釋生活中的一些現(xiàn)象。 [教具]演示：多媒體計(jì)算機(jī)、機(jī)翼模型、飛機(jī)模型、橫截面積不同的玻璃管等。 學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)材料：乒乓球、漏斗、小紙船、紙張、礦泉水瓶、杯子等。 [教學(xué)過程] 一、引入課題  這一節(jié)課我是這樣導(dǎo)入的，讓學(xué)生做兩個(gè)“漏斗”吹球球不走的小實(shí)驗(yàn)，把乒乓球放置于漏斗中間，一個(gè)朝上，一個(gè)朝下，往漏斗里吹氣。事先讓同學(xué)猜想，球會不會被吹走，球會不會掉下來，然后實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生猜想不一致，激發(fā)學(xué)生疑惑和強(qiáng)烈的好奇心，引入今天的課題“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”。     那么什么是流體？     教師答：液體和氣體都具有流動性，統(tǒng)稱為流體。如：空氣、水等。流體流動時(shí)的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)。空氣和水流動時(shí)有快有慢，那流速變化，流體壓強(qiáng)是否變化，如何變化，下面我們來探究他們之間的關(guān)系。 二、新課教學(xué) 1、科學(xué)探究活動—研究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 （1）    提出問題 流體壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系？ （2）    猜想與假設(shè) 猜想1：液體和氣體流動越快，它的壓強(qiáng)越大。 猜想2：液體和氣體流動越快，它的壓強(qiáng)越小。 猜想3：液體和氣體流動越快，它的壓強(qiáng)不變。 （3）設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 下面請同學(xué)們拿出課前要大家準(zhǔn)備好的東西：乒乓球、漏斗、小紙船、紙、杯子、礦泉瓶等等，按事先分好的組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 《投影》下面記錄了他們的探究過程： 1：對著兩張自然下垂平行拿著的紙向中間吹氣，看見了什么現(xiàn)象？ 2：杯子里放入乒乓球，往杯口水平吹氣，能否讓乒乓球在杯子之間跳躍，試看看。 3：將事先折好的兩只小船，放入臉盆內(nèi)，然后用礦泉瓶當(dāng)作水管向船中間的水域沖水，兩船如何運(yùn)動？ 一組選其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究，做完后可以探究其它實(shí)驗(yàn)。 比一比看誰的實(shí)驗(yàn)做得好 學(xué)生按照所設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)。 （4）交流與合作 請每小組派一個(gè)代表就剛才的實(shí)驗(yàn)，上來重新演示，說說觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并發(fā)表一下自己的看法。 《投影》 第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是紙向中間靠擾了。 根據(jù)學(xué)生的看法，引導(dǎo)學(xué)生討論得出：這是因?yàn)椴淮禋鈺r(shí)，紙張兩側(cè)的空氣相對靜止，致使空氣對紙作用的壓強(qiáng)相同，氣體壓強(qiáng)不會引起紙張運(yùn)動，而吹氣時(shí)，紙張內(nèi)側(cè)空氣流動快，壓強(qiáng)變小，內(nèi)外造成壓強(qiáng)差，空氣將紙張壓在了一起。 結(jié)論：流動氣體的壓強(qiáng)，流速較大的位置壓強(qiáng)較小。 第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是乒乓球會跳出來，跳到另一杯子。 根據(jù)學(xué)生的看法，引導(dǎo)學(xué)生討論得出：往杯口水平吹氣，杯口空氣流速大壓強(qiáng)小，杯子內(nèi)的空氣流速小壓強(qiáng)大，內(nèi)外壓強(qiáng)差把乒乓球托出來。 結(jié)論：流動氣體的壓強(qiáng)，流速較大的位置壓強(qiáng)較小。 第三個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：分開的小船靠在了一起。 根據(jù)學(xué)生的看法，引導(dǎo)學(xué)生討論得出這是因?yàn)闆_水后，兩船之間水流快，壓強(qiáng)小，兩船外水流慢，壓強(qiáng)大，因此船內(nèi)外的壓強(qiáng)差將兩船擠在了一起。 結(jié)論：流動液體的壓強(qiáng)，流速較大的位置壓強(qiáng)較小。 總結(jié)：液體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。 氣體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。     2、演示實(shí)驗(yàn)：直觀體現(xiàn)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 ①    演示如圖所示，引導(dǎo)學(xué)生觀察玻璃管粗細(xì)和水柱的高低。 ②    《投影》動畫分析 ③    引導(dǎo)學(xué)生分析A、B管流速大小和a、b處的壓強(qiáng)大小。 如圖中所示的玻璃管，A處的橫截面比B處的大，在A和B處分別裝有豎直玻璃管a和b。當(dāng)水在玻璃管中流動時(shí)，可以看到a管中的液面比b管中的高，這說明A處的壓強(qiáng)比B處的大，而在橫截面較小的B處，水流比較集中，水的流速顯然比在A處的要大。這就是說：流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。 3、聯(lián)系生活實(shí)際：學(xué)生舉例，并能用今天所學(xué)的知識簡單解釋現(xiàn)象。 例如①大風(fēng)吹過走廊時(shí)，開著的門會怎什么樣，為什么？（利用模型演示） ②為什么火車站臺都有一條安全線，火車行駛時(shí)嚴(yán)禁人們進(jìn)入安全線以內(nèi)的區(qū)域？ ③解釋開頭的“漏斗”吹球球不走的實(shí)驗(yàn)。 從剛才例子我們知道了生活中很多現(xiàn)象與流體壓強(qiáng)、流速有關(guān)，并能用他們的關(guān)系分析。那么生活中流體壓強(qiáng)、流速又有哪些應(yīng)用呢？最重要的應(yīng)用之一是飛機(jī)，那飛機(jī)是如何在天空飛翔呢？ 4、解釋升力產(chǎn)生的原因 老師：現(xiàn)在改變一下，用雙手將一張紙靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿紙的上方水平吹氣，手中的紙會怎樣？ 學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn)，并解釋原因。 生：紙條會上飄。 師：為什么？ 生：由于吹氣時(shí)，紙片上方空氣的流速大，壓強(qiáng)變小，下方較大的壓強(qiáng)將紙片"舉"起來了。 師：對。并且我們發(fā)現(xiàn)，如果吹出的氣越快，紙條會向上飄得越高。再次說明氣流越快壓強(qiáng)則越小。 《過渡》飛機(jī)升力的產(chǎn)生是否也是這樣？ 引導(dǎo)學(xué)生觀看飛機(jī)起飛和飛機(jī)的機(jī)翼特點(diǎn)，思考以下幾個(gè)問題： 《投影》 1 飛機(jī)的機(jī)翼有什么特點(diǎn)？ 2飛機(jī)飛行時(shí)升力是如何產(chǎn)生的？ 后演示飛機(jī)機(jī)翼上升，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)： 飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上凸下平的形狀，其上方彎曲，下方近似于直線，因此，飛機(jī)飛行時(shí)，空氣和飛機(jī)做相對運(yùn)動，由于機(jī)翼上方空氣走過的路程較遠(yuǎn)，空氣流動比下方要快，壓強(qiáng)要小。與其相對，機(jī)翼下方空氣流動較慢，壓強(qiáng)較大，上下的壓力差造成了對飛機(jī)一個(gè)向上的升力，并且，當(dāng)飛機(jī)速度增大，升力也增大，當(dāng)升力大于飛機(jī)自重時(shí)，飛機(jī)便起飛了。 師：在生活中，不僅飛機(jī)利用了升力，水翼船也利用了升力來減小船體的阻力，水翼船的下部，也有類似于飛機(jī)機(jī)翼的水翼，船在高速行駛時(shí)，水翼會獲得升力，使船體與水的接觸面積減小，從而減少水對船體的阻力，進(jìn)一步提高船速。 三、總結(jié)、擴(kuò)展 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你最大的收獲是什么？ 1．  四、作業(yè)：1、課堂上沒有做的實(shí)驗(yàn)課后可以動手做一做再體驗(yàn)本節(jié)的知識。 2、實(shí)踐活動：制作一個(gè)飛機(jī)模型，在操場上進(jìn)行表演，比一比誰的模型飛機(jī)在空中飛行的時(shí)間長。 3、有興趣的同學(xué)可以查閱資料了解一下飛機(jī)的機(jī)翼有幾種，它們的升力是如何產(chǎn)生的？       [教學(xué)設(shè)計(jì)意圖] 作為初中階段，只要求學(xué)生知道流體的壓強(qiáng)與流速之間存在這樣的關(guān)系．即，流速大的地方，壓強(qiáng)小；流速小的地方，壓強(qiáng)大．并且能根據(jù)這樣的關(guān)系解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。這節(jié)課先通過一個(gè)“漏斗吹球球不掉”的小實(shí)驗(yàn)，激起學(xué)生的疑惑、好奇心，發(fā)現(xiàn)新的物理情景與平時(shí)的認(rèn)識相沖突，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。而后讓學(xué)生自己通過探究，動手做一些帶有懸念性的、有趣的小實(shí)驗(yàn)，切實(shí)體驗(yàn)一下科學(xué)探究的幾個(gè)環(huán)節(jié)，體驗(yàn)一下科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，讓學(xué)生在玩的當(dāng)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去思考問題的實(shí)質(zhì)。再通過直觀的演示，得知不同流速的玻璃管壓強(qiáng)不同，細(xì)管的流速大，壓強(qiáng)小，再次深刻地理解和領(lǐng)會“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”的原理，并會用它來簡單地解釋生活中遇到的一些實(shí)際問題，如大風(fēng)吹過走廊、火車的安全線等，貼近生活的一些例子。 　關(guān)于課本上的機(jī)翼升力問題是作為“流體的流速大，壓強(qiáng)��；流速小，壓強(qiáng)大”這一結(jié)論的應(yīng)用來處理的．在前面教學(xué)的基礎(chǔ)上，隨堂繼續(xù)組織學(xué)生做好吹紙的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合演示機(jī)翼上升、多媒體播放飛機(jī)起飛，引導(dǎo)學(xué)生觀察機(jī)翼的形狀、分析機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因。         實(shí)驗(yàn)探究1：流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系                           姓名                提出問題：                                                          猜想與假設(shè)：                                                         設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)：對著兩張自然下垂平行拿著的紙向中間吹氣，看見了什么現(xiàn)象？   實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象                                                                                   現(xiàn)象分析：                                                                                                                                                                                                  結(jié)論：                                                                                                                                      實(shí)驗(yàn)探究2：流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系                                          姓名              提出問題：                                                        猜想與假設(shè)：                                                      設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)： 杯子里放入乒乓球，往杯口吹氣，能否讓乒乓球在杯子之間跳躍，試看看。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：                                                                                                   現(xiàn)象分析：                                                                                                                                                 結(jié)論：                                                                                                                                    實(shí)驗(yàn)探究3：流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系                                           姓名              提出問題：                                                         猜想與假設(shè)：                                                      設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)：將事先折好的兩個(gè)小船，放入臉盆內(nèi)，然后用礦泉水瓶當(dāng)水管向船中間的水域沖水，兩船如何運(yùn)動？                      
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：                                                           現(xiàn)象分析：                                                                                                                                                       結(jié)論：                                                                                                                                   

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