流体压强与流速的关系教学设计说明.doc

. . 流体压强与流速的关系教学设计一、教学目标（一）知识与技能1通过实验，能总结出流体的压强与流速的关系。2能利用流体的压强与流速的关系解释升力产生的原因，进而解释飞机在空中飞行的原因。3能利用流体的压强与流速的关系解释生活中的有关现象。（二）过程与方法经历探究流体的压强与流速的关系的实验过程，感受液体的压强。（三）情感态度与价值观1在观察实验的过程中，培养学生实事、尊重自然规律的科学态度。2通过学生主动探究，让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐，培养学生的动手能力和创新意识。3领略流体压强差异所产生现象的奥妙，提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识。二、教学重难点气体和液体都能够流动，称为流体。流体压强与流速的关系，是对液体压强和气体压强的拓展。本节容由“流体压强与流速的关系”“飞机的升力”两部分容组成。教学的重点是流体压强与流速的关系，难点是利用流体压强与流速的关系解释相关现象。三、教学策略流体压强与流速有关，学生这方面的生活经验并不多。因此，教学时尽量选取操作简单、现象明显、直观且生动有趣的小实验，引导学生把压力、压强跟流速联系起来，了解流体压强与流速的关系与其在生活中的应用。对于飞机的升力，可以通过制作小小的机翼模型并进行分析，进一步说明气体压强与流速的关系，让学生体会科学原理的价值。四、教学教具准备多媒体课件、五角硬币、钢笔、一个乒乓球、漏斗、纸、塑料吸管、小船、小盆、机翼模型。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（3分钟）学生活动：硬币“跳高”比赛（1）比赛设计：如图1，将一枚一角硬币放在离桌边5cm处，在硬币前5cm处用直尺架高约1cm。图1（2）比赛规则：使嘴巴靠在桌边，沿着与桌面平行的方向吹气（不准吹硬币），使硬币翻越栏杆。使硬币成功翻越栏杆或看谁硬币“跳”得更高。（3）思考：是什么原因使得硬币飞起来的呢？学生猜想、观赏、体验有关的现象。针对问题积极思考，并尝试回答：吹气前，硬币上表面受向下的大气压，下表面受向上的大气压，它们大小相等，相互抵消。吹气时硬币向上“跳”，说明硬币受到向上的压强比较大，这可能是硬币上表面受到的压强减小造成的。因为吹气，加快了硬币上方空气的流动速度。实验现象与学生猜想不一致，激发学生强烈的好奇心，激发学生强烈的学习动机。新课教学（30分钟）一、流体物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。二、流体压强与流速的关系演示实验：把兵乓球放在漏斗下面，往漏斗向下吹气，观察漏斗的运动情况？前面我们学习过的液体压强和气体压强都是流体静止时产生的。当流体流动起来以后对物体的压强会发生改变，说明空气流动时的压强与静止时的压强是不同的。那么流体产生的压强与流速有什么关系？1提出问题：流体产生的压强与流速有什么关系？ 2猜想与假设： 猜想1：液体和气体流动速度越快，产生的压强越大。 猜想2：液体和气体流动速度越快，产生的压强越小。猜想3：液体和气体流动速度越快，产生的压强不变。 3设计进行实验实验1：如图2，用手握两纸，让两纸自然下垂，向两纸中间吹气，观察这两纸应该怎样运动？图2实验3：如图3，将事先折好的两只小船，放入小盆，然后用弯折120°左右的吸管贴近水面向中间吹气，观察这两只小船怎样运动?图3一组选其中一个实验探究，做完后可以探究其他实验。 4交流与合作请每小组派一个代表就刚才的实验，上来重新演示，说说观察到的实验现象，并发表一下自己的看法。5结论：流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。 利用流体压强与流速的关系解释现象：（1）解释是什么原因使得硬币飞起来的呢？（2）1912年秋天，远洋航轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行，但是当两船平行的时候，突然小船竟然扭头几乎笔直地向大船冲来，结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。小船怎么会被大船“吸”过去呢？航海规则要规定两艘轮船不能近距离同向航行。演示实验的现象：乒乓球没有掉下来。原因：往漏斗向下吹气，兵乓球上方的流速大，压强小，乒乓球下方的空气流速小，压强大，上下表面压强差把乒乓球托出来。实验2的现象是纸向中间靠拢了。原因：不吹气时，纸两侧的空气相对静止，致使空气对纸作用的压强相同，气体压强不会引起纸运动。而吹气时，纸侧空气流动快，压强变小，外造成压强差，空气将纸压在了一起。 实验3的现象是：分开的小船靠在了一起。原因：吹气后，两船之间的水流快，压强小，两船外面水流慢，压强大，因此船外的压强差将两船挤在了一起。 学生上来演示并回答。（1）由于吹气，硬币上方的空气流速大，压强小，下放空气流速慢，压强大。上下表面产生一个压力差，是硬币飞起来。（2）小船被大船“吸”过去的原因：同向行驶两船中间水流速大，压强小，两船就会在外侧压力下撞在一起。以科学探究的学生研究流速与压强的关系，培养学生科学探究能力。让学生做并分析原因，培养思维和表达能力。用学过的知识解释生活中的实际问题，表达科学的应用价值。三、飞机的升力教师示让学生跟着做：如图4，取一纸条，手持一端靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，手中的纸会怎样？使气流加快，看到的情况有什么不同？图4视频展示飞机起飞，思考：飞机的机翼形状是怎样的？飞机飞行时升力是如何产生的？然后利用电吹风吹机翼模型演示飞机机翼上升与流速的关系。四、生活中有关流体压强与流速关系的现象（1）解释汽车尾翼气流偏导器对跑车有什么作用？（2）为什么草原犬鼠的洞穴有“空调”的效果呢？（3）在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条黄色的安全线，乘客必须站在安全线以外的地方候车，这是为什么？学生做实验，描述观察到的现象并解释原因。观察到纸条会上飘。如果吹出的气流越快，纸条会向上飘得越高。由于吹气时，纸片上方空气的流速大，压强变小，下方较大的压强将纸片“举”起来了。机翼上表面是曲面，下表面是平面。飞机前进时，机翼与周围空气发生相对运动，相当于气流快速流过机翼。上方空气和下方空气在相同时间所通过的路程不同，上方空气通过的路程长，下方空气通过的路程短。所以上方空气流速快，气压变小；下方空气流速慢，气压变大。产生了压强差，即下方气压大于上方气压，将飞机向上托住。机翼上下表面由于产生气压差，而产生了压力差，这个压力差就是升力。教师引导，学生回答。（1）跑车在高速行驶时，气流偏导器上下方所受的压力差形成了一个向下的力，从而使汽车对地面的压力更大，摩擦力随之增大，提高了车轮的着地性能。（2）两个洞口的形状不同，决定了洞穴中空气流动的速度。左边的洞口流速慢，压强大；右边的流速快，压强小。地面上风从左边吹进了犬鼠的洞穴，从右边出来，给犬鼠带去了习习凉风。（3）当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险。这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体流速大压强小，离站台远的地方气体小，压强大。强大的气流会将人推向列车先用一个小实验做铺垫，学生更容易理解飞机升力产生的原因。课堂小结（3分钟）通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？还有什么想探究的问题？学生可以个别回答，或相互交流，在交流的基础上进行学习小结。促进知识的巩固掌握。提升学生的交流表达能力。课堂练习（4分）1. 如图，把长20cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是什么原因？如果用力吹气，A管中的水将从管口流出，想一想，这个现象有什么实用价值？教师引导，学生回答巩固知识作业布置完成同步9.4 流体压强与流速的关系的练习10 / 10