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流体压强与流速的关系
一、教学分析
(1)教材分析
前面所学的液体压强和大气压强的知识,是流体在静止状态时有关压强的一些现象规律,
通过本节课学习,将使学生进一步认识到:当流体流动时,流体的压强还跟流速有关。主要
内容有:通过实验探究流体压强与流速之间的关系,分析飞机升力产生的原因,联系实际用
流体压强与流速的关系解释一些现象。
(2)教法建议
为了让学生自然轻松地得出“流体压强与流速的关系”的研究课题,采用简单吹纸片的
实验引入,通过同学们日常生活中常接触到的现象,分析现象出现的共同点,自然进入探究
的课题探究气体压强与流速的关系。在课堂中学生通过几组探究实验,引导他们归纳总结,
得出气体结论后,在演示液体压强与流速的关系,把结论推向普遍。然后理解生活生产科技
中的应用现象,体现从生活走向物理,从物理走向社会的学习理念。
(3)学情分析
流体压强与流速的关系是流体力学中的基本规律,在生活和科学技术中有许多应用,例
如飞机的升力等。另外,由于升力和浮力有较多的共同点,便于学生比较二者的区别。总之,
本节课的内容与浮力、液体压强、大气压共同构成了较为完整的知识体系,使学生初步认识
流体力学的一些基础知识。
(4)学法建议
“流体压强和流速”与生活实际联系十分紧密,如飞机的升力、船吸现象、弧线球、帆
船的动力和雨伞的设计等等,在传统的课堂上不可能让学生在一堂课内学习这么多知识。教
师可以创设多问题情境,通过学生课后上网查找,优化知识形成的过程,改进教学方法,促
进学生自主学习,并通过“课内-课外”、“个体-合作”的相结合,提高获取信息、分析信
息和处理信息的能力,培养学生的自学能力,独立钻研的精神以及创造性思维的方法,让学
生真正成为学习的主人。
二、教学目标
1.知识与技能2
(1)了解流体的压强与流速的关系。会用流体的压强与流速的关系解释简单的物理现
象。
(2)了解飞机的升力是怎样产生的。
2.过程与方法
(1)通过动手实验、观察,探究流体的压强与流速的关系。
(2)通过实验现象和对比,了解飞机的升力是怎样产生的。
3.情感态度与价值观
通过观察“流体压强与流速有关”的一些神奇的现象,并分析产生这些现象的原因,领
略到科学的奥妙,从而产生热爱科学的情感,激发探索自然现象的兴趣。
三、重点难点
重点:流体压强和流速的关系,是解释生活中有关现象和飞机升力产生原因的基础。
难点:由于学生看不见气体的流动,所以通过实验现象,间接分析总结出流体压强和流
速的关系。
四、教学流程
(一)新课引入
提问:老师这里有一张纸条,如果我向它吹气,会出现什么情况?(向上飘起)
大家都能够发现很多生活中相似的有趣现象,那我们现在想想这些现象的发生和原因有
什么共同点呢?房门,衣服,地面的纸片会飞,龙卷风,它经过的时候房屋的屋顶会被吸走。
公共汽车的时候,打开车窗,窗帘会往外面飞。骑自行车,有的时候帽子会被风给吹走。师:
纸被你吹起来了,真奇怪呀。我们在日常生活中有过类似的经历或者现象吗?
师问:大家都能够发现很多生活中相似的有趣现象,那我们现在想想这些现象的发生和
原因有什么共同点呢?房门,衣服,地面的纸片会飞。
生:都有空气的流动。
那么像这种具有流动性的气体、液体统称为流体(如水、空气……)。(板书)
我们在前面分别探究了不流动时的液体和气体内部的压强,那么当这些流体流动时,其
内部压强又会有什么特点呢?流体的压强又受什么因素影响呢?这是我们这节课主要要解
决的问题。
流体压强与流速的关系(板书)3
探究点一:(出现探究课题----气体压强与流速的关系)
师:我们研究气体压强与流速有什么关系时,你会提出什么猜想呢?如何通过实验的现
象来验证你大的猜想?请你根据需要选实验器材,设计并进行实验,对实验的现象认真观察,
与同学进行交流论证,得出你的结论。
(学生动手实验,老师课堂指导,实验的关键在于怎样使流体流动起来)
引导学生利用力学的知识储备,尝试解释产生这些现象的原因,并大胆进行猜想:流体
的压强与流速的关系。并且通过你选择的实验器材来进行探究。
合作探究:
实验硬币“跳高”比赛。
引导学生找到最好的方法,让硬币跳得更高,并解释跳起来的原因。
实验转移乒乓球比赛。
器材:两只碗、一个乒乓球、吸管、漏斗。
规则:两只碗固定不动,不能直接用手拿,不能拨,让乒乓球从一个碗转移到另一个碗
里,看哪一组方法多。
实验对着两根燃烧的蜡烛中间吹。
(学生做,老师巡视指导,并引导学生分析其中的道理。)
分析得出:气体的流速越大压强越小,流速越小压强越大。
问:放假了,我们想去北京旅游,选择什么交通工具最快捷?
对,飞机。停在跑道上的飞机能处于静止状态,但是当它逐渐滑行的时候就能慢慢的腾
空而起了其中的奥秘是什么呢?
(播放飞机起飞过程的视频)
结合 flash 课件讲解飞机升力的产生。
飞机的升力:由于机翼的形状上凸下平,在空气中运动时,流过机翼的上下表面的空气
流速不同而存在压强差,产生了向上的升力。(板书)
实际上飞机的产生,是源自于人类对鸟类的深入研究。鸟的翅膀跟机翼的形状相似——
上凸下平,这就是鸟类为什么能在天空自由翱翔的原因。
你一定很佩服足球运动员踢出的香蕉球,为什么足球会在空中发生不可思议的拐弯呢?
大家可以相互讨论。4
师:罚“香蕉球”的时候,足球一边向前飞行一边不断地旋转,两侧空气的流动速度不
一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流
速大的一侧转弯了。
师:相信大家都有过这样的经历:步行在雨中,我们打伞。一阵大风吹来,雨伞会被向
上吹起来。这是为什么呢?你能不能用今天所学的知识解释这个现象呢?
不错,我们知道液体和气体都能产生压强,那么在气体中出现的现象液体是不是也会呢?
引导探究点二:液体压强与流速的关系
提问:这个装置是我们学过的什么?当里面的水不流动时,有什么特点?(学生回答)
里面的水发生流动,同学们猜一猜又会产生什么现象呢?
引导学生利用连通器分析流体压强与流速的关系得出结论。
结论:在液体中,流速越大的地方压强越小。(板书)
我们的每位同学表现得都很棒,想出了很多合理的方法达到了目的,并运用所学的知识
进行了非常准确的解释。
观看两船相碰实验(教师引导学生实验后,小组内同学相互讨论,分析原因。教师给予
肯定并进行归纳分析。)
事故的原因:两船并列航行时,两船之间的水相对船的流速大,压强小;两船外侧的水
流速小,压强大,产生向内的压强差。
告诫我们:为防止此类事件的发生,船只航行时一定不要并列行使。
学以致用:
师:引导学生从尾翼板的形状上分析它的作用。(学生作简短讨论后举手回答,然后教
师总结归纳。)有了这种装置,坐在小汽车里肯定是非常平稳的、舒服的。
有了这种装置,坐在小汽车里肯定是非常平稳的、舒服的。火车大家一定也坐过吧,站
在火车站的站台上等车时,大家一定有所发现(大屏幕显示)——黄色的安全线。
师:大家一定知道这条线的作用是什么吧?
(学生举手回答)
同学们回答的很好,而这条警戒线并不是与火车同时出现的,我们来了解一下“安全线”
的由来:(大屏幕显示)
师:火车运动时,由于与空气之间的摩擦,会带动周围的空气一起向前运动。人与火车5
之间的空气流速大,压强小;人外侧的空气流速小,压强大,因而对人体产生朝向火车的压
强差。
所以从此以后距站台边沿 1m 的位置画了一条黄线来警告乘客:不要越过此线,否则会
有生命危险。
今天大家的表现都很积极,都很棒。
告诉我们今天这节课你学到了什么?
(二)课堂小结:
1.流体:气体和液体的统称。
2.流体压强与流速的关系。