流體壓強和流速的關系
流體壓強和流速的關系
第四節(jié) 流體壓強與流速的關系
福建省同安一中 葉阿棉
[學習目標]
1、知識目標
�。�1）．讓學生初步知道流體具有流動性。
�。�2）．讓學生初步了解流體壓強與流速的關系。
�。�3）．讓學生初步了解機翼升力產生的原因。
�。�4）．讓學生能用流體壓強與流速的關系簡單解釋生活中的一些現(xiàn)象。
2、能力目標
�。�1）．通過實驗使學生加強動手實踐能力。
�。�2）．培養(yǎng)學生用所學流體的壓強知識分析解決實際問題的能力。
�。�3）．通過小組討論培養(yǎng)學生的語言表達能力。
3、德育目標
使學生加強愛科學和應用物理知識分析解決研究實際問題的探索精神。
4、情感目標
通過本節(jié)課的學習進一步感受物理學的魅力，從而更加熱愛物理。
[重點、難點]
重點：初步了解流體流動時壓強的特點。
難點：能用流體壓強與流速的關系簡單解釋生活中的一些現(xiàn)象。
[教具]演示：多媒體計算機、機翼模型、飛機模型、橫截面積不同的玻璃管等。
學生探究實驗材料：乒乓球、漏斗、小紙船、紙張、礦泉水瓶、杯子等。
[教學過程]
一、引入課題
這一節(jié)課我是這樣導入的，讓學生做兩個“漏斗”吹球球不走的小實驗，把乒乓球放置于漏斗中間，一個朝上，一個朝下，往漏斗里吹氣。事先讓同學猜想，球會不會被吹走，球會不會掉下來，然后實驗。實驗現(xiàn)象與學生猜想不一致，激發(fā)學生疑惑和強烈的好奇心，引入今天的課題“流體壓強與流速的關系”。
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。流體流動時的壓強稱作流體壓強�？諝夂退鲃訒r有快有慢，那流速變化，流體壓強是否變化，如何變化，下面我們來探究他們之間的關系。
二、新課教學
1、科學探究活動—研究流體壓強與流速的關系
（1） 提出問題
流體壓強與流速有什么關系？
（2） 猜想與假設
猜想1：液體和氣體流動越快，它的壓強越大。
猜想2：液體和氣體流動越快，它的壓強越小。
猜想3：液體和氣體流動越快，它的壓強不變。
（3）設計好實驗并進行實驗
下面請同學們拿出課前要大家準備好的東西：乒乓球、漏斗、小紙船、紙、杯子、礦泉瓶等等，按事先分好的組進行實驗。
《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，然后用礦泉瓶當作水管向船中間的水域沖水，兩船如何運動？
一組選其中一個實驗探究，做完后可以探究其它實驗。
比一比看誰的實驗做得好
學生按照所設計的方法進行實驗，教師巡視指導。
（4）交流與合作
請每小組派一個代表就剛才的實驗，上來重新演示，說說觀察到的實驗現(xiàn)象，并發(fā)表一下自己的看法。
《投影》
第一個實驗的現(xiàn)象是紙向中間靠擾了。
根據學生的看法，引導學生討論得出：這是因為不吹氣時，紙張兩側的空氣相對靜止，致使空氣對紙作用的壓強相同，氣體壓強不會引起紙張運動，而吹氣時，紙張內側空氣流動快，壓強變小，內外造成壓強差，空氣將紙張壓在了一起。
結論：流動氣體的壓強，流速較大的位置壓強較小。
第二個實驗的現(xiàn)象是乒乓球會跳出來，跳到另一杯子。
根據學生的看法，引導學生討論得出：往杯口水平吹氣，杯口空氣流速大壓強小，杯子內的空氣流速小壓強大，內外壓強差把乒乓球托出來。
結論：流動氣體的壓強，流速較大的位置壓強較小。
第三個實驗的實驗現(xiàn)象是：分開的小船靠在了一起。
根據學生的看法，引導學生討論得出這是因為沖水后，兩船之間水流快，壓強小，兩船外水流慢，壓強大，因此船內外的壓強差將兩船擠在了一起。
結論：流動液體的壓強，流速較大的位置壓強較小。
總結：液體在流速大的地方壓強較小，在流速小的地方壓強較大。
氣體在流速大的地方壓強較小，在流速小的地方壓強較大。
2、演示實驗：直觀體現(xiàn)流體壓強與流速的關系
① 演示如圖所示，引導學生觀察玻璃管粗細和水柱的高低。
② 《投影》動畫分析
③ 引導學生分析A、B管流速大小和a、b處的壓強大小。
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。當水在玻璃管中流動時，可以看到a管中的液面比b管中的高，這說明A處的壓強比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較小，在流速小的地方壓強較大。
3、聯(lián)系生活實際：學生舉例，并能用今天所學的知識簡單解釋現(xiàn)象。
例如①大風吹過走廊時，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，火車行駛時嚴禁人們進入安全線以內的區(qū)域？
③解釋開頭的“漏斗”吹球球不走的實驗。
從剛才例子我們知道了生活中很多現(xiàn)象與流體壓強、流速有關，并能用他們的關系分析。那么生活中流體壓強、流速又有哪些應用呢？最重要的應用之一是飛機，那飛機是如何在天空飛翔呢？
4、解釋升力產生的原因
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？
學生分組做實驗，并解釋原因。
生：紙條會上飄。
師：為什么？
生：由于吹氣時，紙片上方空氣的流速大，壓強變小，下方較大的壓強將紙片"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則越小。
《過渡》飛機升力的產生是否也是這樣？
引導學生觀看飛機起飛和飛機的機翼特點，思考以下幾個問題：
《投影》
1 飛機的機翼有什么特點？
2飛機飛行時升力是如何產生的？
后演示飛機機翼上升，引導學生總結：
飛機的機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，飛機飛行時，空氣和飛機做相對運動，由于機翼上方空氣走過的路程較遠，空氣流動比下方要快，壓強要小。與其相對，機翼下方空氣流動較慢，壓強較大，上下的壓力差造成了對飛機一個向上的升力，并且，當飛機速度增大，升力也增大，當升力大于飛機自重時，飛機便起飛了。
師：在生活中，不僅飛機利用了升力，水翼船也利用了升力來減小船體的阻力，水翼船的下部，也有類似于飛機機翼的水翼，船在高速行駛時，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，進一步提高船速。
三、總結、擴展
通過本節(jié)課的學習你最大的收獲是什么？
1．
四、作業(yè)：1、課堂上沒有做的實驗課后可以動手做一做再體驗本節(jié)的知識。
2、實踐活動：制作一個飛機模型，在操場上進行表演，比一比誰的模型飛機在空中飛行的時間長。
3、有興趣的同學可以查閱資料了解一下飛機的機翼有幾種，它們的升力是如何產生的？
[教學設計意圖]
作為初中階段，只要求學生知道流體的壓強與流速之間存在這樣的關系．即，流速大的地方，壓強��；流速小的地方，壓強大．并且能根據這樣的關系解釋一些簡單的物理現(xiàn)象。這節(jié)課先通過一個“漏斗吹球球不掉”的小實驗，激起學生的疑惑、好奇心，發(fā)現(xiàn)新的物理情景與平時的認識相沖突，激發(fā)學生探究的欲望。而后讓學生自己通過探究，動手做一些帶有懸念性的、有趣的小實驗，切實體驗一下科學探究的幾個環(huán)節(jié)，體驗一下科學家的實驗過程，觀察實驗現(xiàn)象，自己總結實驗結論，讓學生在玩的當中根據實驗現(xiàn)象去思考問題的實質。再通過直觀的演示，得知不同流速的玻璃管壓強不同，細管的流速大，壓強小，再次深刻地理解和領會“流體壓強與流速關系”的原理，并會用它來簡單地解釋生活中遇到的一些實際問題，如大風吹過走廊、火車的安全線等，貼近生活的一些例子。
關于課本上的機翼升力問題是作為“流體的流速大，壓強��；流速小，壓強大”這一結論的應用來處理的．在前面教學的基礎上，隨堂繼續(xù)組織學生做好吹紙的實驗，結合演示機翼上升、多媒體播放飛機起飛，引導學生觀察機翼的形狀、分析機翼升力產生的原因。
實驗探究1：流體壓強和流速的關系
姓名
提出問題：
猜想與假設：
設計實驗并完成實驗：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？
實驗現(xiàn)象
現(xiàn)象分析：
結論：
實驗探究2：流體壓強和流速的關系 姓名
提出問題：
猜想與假設：
設計實驗并完成實驗：
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。
實驗現(xiàn)象：
現(xiàn)象分析：
結論：
實驗探究3：流體壓強和流速的關系 姓名
提出問題：
猜想與假設：
設計實驗并完成實驗：將事先折好的兩個小船，放入臉盆內，然后用礦泉水瓶當水管向船中間的水域沖水，兩船如何運動？
實驗現(xiàn)象：
現(xiàn)象分析：
結論：
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