《流体压强与流速的关系》教学设计

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  【教学目标】
  知识与技能
  1、了解流体的压强与流速的关系。
  2、了解飞机的升力是怎样产生的。
  3、了解生活中跟气体的压强与流速相关的现象。
  4、学会通过实验的方法研究物理规律。
  过程与方法
  1、通过观察,认识流体的压强个流速有关的现象。
  2、通过探究实验体验由气体的压强差异产生的力。
  情感态度与价值观
  1、初步领略流体压强差异所产生现象的奥妙,获得对科学的热爱和亲近大自然的体验。
  2、培养学生交流讨论意识和协作精神。
  教学重难点
  重点:流体的压强与流速的关系。
  难点:运用气体的压强与流速的关系解释日常生活中的现象。
  【教学用具】
  1. 教师用具
  流体压强演示器、直尺、一元硬币,自制的PPT课件
  2. 学生用具
  大号注射器一支、水槽一个、两只小纸船、漏斗、乒乓球、一杯水、一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管、自制机翼模型、两张纸。
  【教学过程】
  一、新课引入
  请大家把一个乒乓球放在倒置的漏斗中间,用力向下吹气。
  问:说说你看到什么现象?你认为出现这种现象的原因可能是什么呢?想到什么问题?
  二、新课教学
  (一)简单介绍流体的概念
  (二)气体压强与流速的关系
  利用教材的“想想做做”探究实验研究气体压强与流速的关系。
  抽学生上讲台演示,要求其余学生认真观察。
  问:1、硬币在空中飞行时,竖直方向受几个力?这几个力的大小关系如何?
  2、猜想一下,气体压强与流速之间存在什么关系?
  3、怎样利用两张纸来验证你的猜想?
  4、你能解释引课中观察到的现象吗?生活中还有其他类似的现象吗?
  引导学生通过实验探究发表自己的观点并得出结论。
  5、学生动手实验并解释现象。
  (1)学生完成课本图14.4-2所示的探究实验
  实验现象:在两张纸中间向下吹气时,发现两张纸相互靠拢,而且吹气越快,两张纸靠拢的越紧。
  分析:向两张纸中间吹气时,两张纸中间空气流速变大,中间压强比两纸外侧的压强小,两纸外侧和中间的压强差使两纸靠拢在一起,吹气越快,两纸中间空气流速越快,其间压强越小,两纸靠的越紧。
  (2)在靠近的两摞书上放一张纸,在两摞书中间吹气,你发现什么现象?并解释为什么会有这种情况发生。
  实验现象:纸中间向下凹,吹气越快,下凹的越多。
  分析:当吹气时,纸下面中间部分空气流速变快,压强变小,纸面上下的压强差使纸向下凹,吹气越快,压强差越大,下凹也越多。
  6、利用流体压强演示器验证结论的正确性。
  (三)液体压强与流速的关系
  多媒体播放 一次海难
  1912年秋天,远洋轮船“奥林匹克”号与较小的巡洋舰同向航行,但是当二船平行的时候,突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来,结果小船把一次海难“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。
  问:1、两船间液体流速比两船外侧液体流速大还是小?
  2、两船相撞,说明两船间的压强与两船外侧的压强存在什么关系?
  3、实验探究液体压强与流速的关系
  实验:
  在水面上放两只小船,用水管向中间的水域冲水,观察其现象。
  实验现象:小船向中间靠拢。
  分析:充水时使船内侧水流速度增大,压强减小,船外侧水流速度小,压强大,船内侧的压力小于外侧的压力,内外的压力差使船向中间靠拢。
  引导学生得出结论:流动液体的压强与流速有关,在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
  (四)飞机的升力
  1、利用多媒体出示几种鸟及飞机机翼的放大图片,要求学生仔细观察并对比自己制作的机翼模型,分析飞机利用机翼产生升力的原理。
  2、鸟儿是怎样飞翔的?
  解析:鸟向前飞翔,空气沿着鸟翼流过,由于鸟翼横截面的形状上下不对称,在相同的时间内,鸟翼上方气流通过的路程较长,因而速度快,它对鸟翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度慢,它对鸟翼的压强较大;这样在鸟翼的上下表面产生了压强差,这个压强差就形成了鸟翼向上的升力。
  3、机翼的形状和鸟儿的翅膀类似 ——上凸下平
  飞机起飞之前,先得在跑道上跑一段距离。飞机向前跑,空气就相对地向后移动,空气的压强作用在机翼上使机翼获得巨大的升力。机翼的形状起了很重要的作用。
  4、飞机获得升力的原因:
  上方流速快,压强小;下方流速慢,压强大
  解析:迎面吹来的风被机翼分成两部分,由于机翼横截面形状上下不对称,在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长,所以速度大比下方气流大.气流在机翼上下表面由于流速不同产生压力差,这就是向上的升力.
  还知道吗?
  1、火车站站台上有安全线的原因。
  2、解释:八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。
  3、做机翼模型的实验:把细线拉平绷紧,用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力水平吹气,可以看到“机翼”在气流的作用下向上翘起,这是什么现象?
  三、巩固练习:
  1. 物理学中把具有_________的液体和气体统称为流体.流体的压强与_______有关,______越大的位置压强反而越小。
  2. 学生完成课本练习题2.
  3、A管中水面上升是什么原因?
  分析:A管上方空气流速变快,压强变小,杯内的水在压强差得作用下沿A管上升。
  如果用力吹气,A管中的水将从管口流出,想一想,这时会有什么现象发生?有什么实用价值?
  分析:用力吹气,将发现水从A管口呈雾状喷出,吹气越快,喷得越远,我们日常生活中常见的喷雾器就是根据这个原理制成的。
  4、上旋的弧圈球的飞行弧线比不旋的弧线高还是低呢?
  四、引导学生小结
  1.流体:具有流动性的液体和气体统称流体。
  2. 流体在流动时,流速较大的位置,压强小;流速较小的位置,压强大。
  3. 飞机的升力是由机翼表面的压强差产生的
  
  教学反思:本节课所学知识在日常生活中经常碰到,所以在教学中抓住初中学生具有强烈的求知欲的特点,利用实验探究、模型展示、课件展示等方法,让学生积极动手,努力思考,激发学生兴趣、探究物理规律,从中认识生活中常见的物理现象和科学技术,改变了空洞传授知识的弊端,让学生从实际出发,学会用所学的物理知识解决常见的问题。
  
  
  
  
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