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(shí)目標(biāo)
�。�1）．讓學(xué)生初步知道流體具有流動(dòng)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(jiǎn)單解釋生活中的一些現(xiàn)象。
2、能力目標(biāo)
（1）．通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加強(qiáng)動(dòng)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(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
�。�3）．通過(guò)小組討論培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。
3、德育目標(biāo)
使學(xué)生加強(qiáng)愛(ài)科學(xué)和應(yīng)用物理知識(shí)分析解決研究實(shí)際問(wèn)題的探索精神。
4、情感目標(biāo)
通過(guò)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(ài)物理。
[重點(diǎn)、難點(diǎn)]
重點(diǎn)：初步了解流體流動(dòng)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(jiǎn)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(guò)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(huì)不會(huì)被吹走，球會(huì)不會(huì)掉下來(lái)，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(dòng)性，統(tǒng)稱為流體。如：空氣、水等。流體流動(dòng)時(shí)的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)�？諝夂退鲃�(dòng)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(lái)探究他們之間的關(guān)系。
二、新課教學(xué)
1、科學(xué)探究活動(dòng)—研究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
（1） 提出問(wèn)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(dòng)越快，它的壓強(qiáng)越大。
猜想2：液體和氣體流動(dòng)越快，它的壓強(qiáng)越小。
猜想3：液體和氣體流動(dòng)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(qǐng)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(guò)程：
1：對(duì)著兩張自然下垂平行拿著的紙向中間吹氣，看見(jiàn)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(dòng)？
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(shuí)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(qǐng)每小組派一個(gè)代表就剛才的實(shí)驗(yàn)，上來(lái)重新演示，說(shuō)說(shuō)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(duì)靜止，致使空氣對(duì)紙作用的壓強(qiáng)相同，氣體壓強(qiáng)不會(huì)引起紙張運(yùn)動(dòng)，而吹氣時(shí)，紙張內(nèi)側(cè)空氣流動(dòng)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(dòng)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(huì)跳出來(lái)，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(lái)。
結(jié)論：流動(dòng)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(kāi)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(dòng)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(dòng)畫(huà)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(dòng)時(shí)，可以看到a管中的液面比b管中的高，這說(shuō)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(shuō)：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(shí)簡(jiǎn)單解釋現(xiàn)象。
例如①大風(fēng)吹過(guò)走廊時(shí)，開(kāi)著的門(mén)會(huì)怎什么樣，為什么？（利用模型演示）
②為什么火車(chē)站臺(tái)都有一條安全線，火車(chē)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(kāi)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(huì)怎樣？
學(xué)生分組做實(shí)驗(yàn)，并解釋原因。
生：紙條會(huì)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(lái)了。
師：對(duì)。并且我們發(fā)現(xiàn)，如果吹出的氣越快，紙條會(huì)向上飄得越高。再次說(shuō)明氣流越快壓強(qiáng)則越小。
《過(guò)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(wèn)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(duì)運(yùn)動(dòng)，由于機(jī)翼上方空氣走過(guò)的路程較遠(yuǎn)，空氣流動(dòng)比下方要快，壓強(qiáng)要小。與其相對(duì)，機(jī)翼下方空氣流動(dòng)較慢，壓強(qiáng)較大，上下的壓力差造成了對(duì)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(lái)減小船體的阻力，水翼船的下部，也有類(lèi)似于飛機(jī)機(jī)翼的水翼，船在高速行駛時(shí)，水翼會(huì)獲得升力，使船體與水的接觸面積減小，從而減少水對(duì)船體的阻力，進(jìn)一步提高船速。
三、總結(jié)、擴(kuò)展
通過(guò)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(méi)有做的實(shí)驗(yàn)課后可以動(dòng)手做一做再體驗(yàn)本節(jié)的知識(shí)。
2、實(shí)踐活動(dòng)：制作一個(gè)飛機(jī)模型，在操場(chǎng)上進(jìn)行表演，比一比誰(shuí)的模型飛機(jī)在空中飛行的時(shí)間長(zhǎng)。
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)�。涣魉傩〉牡胤�，壓強(qiáng)大．并且能根據(jù)這樣的關(guān)系解釋一些簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象。這節(jié)課先通過(guò)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(shí)相沖突，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。而后讓學(xué)生自己通過(guò)探究，動(dòng)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(guò)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(wèn)題的實(shí)質(zhì)。再通過(guò)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(huì)“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”的原理，并會(huì)用它來(lái)簡(jiǎn)單地解釋生活中遇到的一些實(shí)際問(wèn)題，如大風(fēng)吹過(guò)走廊、火車(chē)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(wèn)題是作為“流體的流速大，壓強(qiáng)小；流速小，壓強(qiáng)大”這一結(jié)論的應(yīng)用來(lái)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(wèn)題：
猜想與假設(shè)：
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)：對(duì)著兩張自然下垂平行拿著的紙向中間吹氣，看見(jiàn)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(wèn)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(wèn)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(dòng)？
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
現(xiàn)象分析：
結(jié)論：
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