《流体压强与流速的关系》之导学过程(教学设计)(教案).docx

流体压强与流速的关系的导学过程一、导入新课【师工同学们，请看屏幕上的画面，这是我们当地人人熟悉的一首充满童真童趣的儿歌，现在我们来共同读一遍：大雁大雁一排排，背罢姑娘背我来。儿歌读完了，就在我们对那充满欢乐的童年回味无穷的同时，自然而然地还想到了一个怎样的问题呢？【生】：大雁南飞的时候为什么要排成一排排呢？【师】：带着这个疑问大家再请看下一段画面，飞机与大雁相比身躯可谓庞大，常常重达几十吨，那么它又是怎样腾空而起的呢？而且大家看到飞机升空前总要在跑道上快速滑行很长一段距离，这又是为什么呢？学完今天的这一节课，大家就会明白了！二、导学新课1、 流体的压强与流速的关系【师下面，我们请几位同学来一次非常有趣的硬币“跳高”比赛,先由我给大家演示一遍。（演示试验成功）哪儿位同学愿意来试一试呢？（甲、乙、丙、丁四名同学轮流完成试验）我们请使硬币跳的最高的同学来给大家介绍一下经验，你是怎样做的，会使硬币跳起的那么高？【生甲】：我发现吹气的时候，要对着硬币的上方，而不能正对着侧面，否则，硬币不会跳起来，只会向前滑出一段距离！【师这位同学说得非常好！可大家思考过没有，对着硬币上方吹气就能使它向上跳起，这是为什么呢？【生一】：可能是空气的流动，造成了硬币向上跳起来。【师工能再说得详细一点吗？【生二】：可能是吹气促使硬币上表面的空气流动比下表面要快，流动速度的不同造成了上下表面受到的压强不同。【师】：那么，气体压强的大小与气体流动的快慢是怎样的关系呢？【生三】：硬币向上跳起，说明下表面比上表面的压强要大，我认为是气体的流速大，压强就会小！【师工大家的分析都很有道理。下面我们再做一个简单的小试验，每一组同学们的桌上都放着两张纸条，大家用双手握着两张纸，让纸自由下垂，在两张纸中间向下吹气，使两张纸内侧的空气流速明显大于外侧，那么如果刚才同学们的结论正确的话，请大家猜想：两纸条会向那一侧运动呢？【生】：我认为应该向中间靠近！【师工这位同学的猜想是否正确呢？还是让我们亲自动手来验证一下吧！我们请一位同学来把这个实验给大家展示一下，好吗？（展示成功）大家看到了，实验的结果和我们的猜想一样吗？为了进一步证实我们的结论的正确性，下面各小组继续下一个小实验：（边示范边讲解）把一根饮料吸管插在盛水的烧杯中，另一根吸管的管口贴靠在杯中吸管的上端，而后轻轻地吹气，使管口空气流速大于杯中水面上的空气流速，大家仔细观察，会有什么现象产生呢？同学们尝试着解释一下现象产生的原因是什么？（完成实验）请一个小组的两位同学上台展示给大家看，并解释一下现象产生的原因。【生工吹气使管口上方的空气流速增大，气体压强小于杯中水面上方气体的压强，从而产生一个向上的力，使管内水柱上升，以至于从管口流出。【师】：解释的很好！现在我们一起来对以上各个实验的结论进行一下总结：【师生】：气体的压强大小与气体的流速有关，在气体中,流速越大的位置压强越小。【师】：同学们，其实不但气体压强大小与流速有关，液体压强也同样具有这样的特点。下面请同学观察，水从高处流下来的时候，水流的粗细有什么变化？（教师演示）【生】：越向下水流变的越细。【师】：大家能解释一下，这是为什么吗？【生】：由于重力作用，水流越向下流动速度越快，压强就变得越小，所以水流会越来越细。很好！所以今天的结论完整的说应该是：在气体和液体中,流速越大砌绛礴理。当然由于气体和液体都具有流动性,所以人们就把气体和液体称作流体。2、 学以致用【师】：同学们学习了“流体压强与流速的关系”之后，现在我们来解释上课一开始就提出的一个问题一一使飞机庞大的躯体腾空而起的升力是怎样产生出来的？请大家仔细观察画面上飞机机翼截面的形状，它的上表面是曲面，下表面是平面，为什么要造成这样的一种形状呢？同学们带着这个问题，用我们课前制作的机翼模型来完成一个实验：把细线拉平绷紧，对着模型前端用力水平吹气，观察一下，机翼模型是否会向上翘起。并根据你观察到的现象讨论一下：飞机在升空前为何要快速向前滑行段品巨离？【生工（完成后展示并讨论）把机翼的上表面作成曲面，下表面作成平面，这样飞机与周围空气发生相对运动时，相同时间内因为气流在上表面通过的是曲线性路程较长而流速大，压强小；相反，气流在机翼下表面通过的是直线性路程较短而流速小，压强大；正是因为上下表面的压强差，才产生了一个巨大向上的升力。飞机升空前之所以要在跑道上快速滑行一段距离，就是为了与空气发生相对的运动，从使机翼上下表面产生足够大的压强差。【师工解释的非常好！那么，现在再请大家仔细观察画面上大雁翅膀的特点并共同讨论另一个问题：大雁南飞的时候为什么要排成整齐的“人”或“一”字呢？【生工大雁的翅膀展开后与飞机的机翼十分相似，它们在头雁的带领下排队飞行，后边的大雁就可以利用前面大雁由于羽翅的扇动而形成的气流，经过自身翅膀的上下表面时速度大小不同而产生向上的压强差，这样它就可以不用扇动翅膀就能长时间的展翅滑翔，这对于大雁的长途迁徙，显然起到节约体能的作用。3、 基础链接气体和液体都具有流动性,所以我们称之为流体；流体中，流速越大的位置，压强越我们观察到汽车从马路中央疾驶而过时，路面两侧的落叶会向中间卷去，这是因为汽车驶过时，带动路中央空气的流速大于两侧从而导致压强变小。4、 生活与实践我们平时骑车出门的时候，爸爸妈妈总是千叮咛万嘱咐：路上遇到疾驶的汽车，一定要下车推行！请问：在这饱含父母浓浓爱意的话语中，蕴藏着怎样的科学道理呢？【生】:我觉得爸蜴的嘱咐是十今有道理的,这就和我们刚才衬卷逑的兴车从马路中央城还,路两侧的青叶会做喉基到中同一样,年辆瞑迄乂我们的身边经过时,我们我奉揭之冏的宠气潇龙就会比外侵!八,左强小,乂而会拿到一个向看南侧的在力,发女尹变事故。火炕是北方民居的一大特色。辛劳了一整天的人们，晚上睡在热乎乎的火炕上，真是既惬意又解乏。如图所示，就是火炕的结构示意图，人们发现，当屋外的风越大，灶台就会越“吸”，你能用所学过的力学知识解释这个现象吗？【生】:屋外风越大灶台越“吸”,是因为屋外空气流动速度越大,压强就越小,灶台里的烟尘就会很容易的沿着烟囱被“压”出去。如图片所示是今年夏季龙卷风袭击我国江苏省局部地区，造成部分民居的屋顶被掀起。亲爱的同学们，你们能用所学知识对屋顶遭此破坏的原因进行解释吗？在灾后重建过程中，你想对当地居民提出怎样的改进建议呢？生】：龙卷风以惊人的速度经过时,屋顶上方因空气流速过快而压强比屋内要小得多,因此会产生一个足够大的向上托的力,把屋顶掀起。我建议为防止龙卷风的破坏,当地居民可以在山墙上开通风口,这样就可以减小屋顶上下表面空气的流速差异,进而减小压强差。时代在变迁，不但人类懂的得了运用科技，就连动物也在漫长的进化过程中知道了怎样来改善自己的生活。如图，是北美一种草原犬鼠的洞穴示意图。洞穴深达34米，洞口有两个出口，一个是平的，而另一个则有隆起的圆形土堆。对于犬鼠洞穴的这种构造，大家是众说纷纭：犬鼠是为了建造一处视野开阔的了望台是犬鼠在挖洞穴时，为就近堆放泥土犬鼠是为了作一个识别自己洞穴记号。以上说法纯属百家之言，仅供参考，这到底是什么道理，还得请大家来发表一下自己的看法。【生】：我认为犬鼠洞穴设计成这种样子,可以很好地起到通风换气的作用,用今天学过的知识就很容易解释。这种设计,可以使空气经过两个洞口时,流速不同,隆起的洞口处流速大压强小,平坦洞口处恰好相反。空气在两洞口压力差作用下,从平坦的洞口流入,隆起的洞口流出,从而起到通风换气的作用。三、课堂结语同学们，这节课马上就要结束了，你们觉得有哪些收获或感想呢？谁愿意说出来和大家共享呢？【生甲】：通过这节课的学习，我知道了：在气体和液体中，流速越快的位置，压强越小。【生乙】：我还了解到了许多跟流体压强和流速相关的现象，这更让我感觉到：生活处处有科学！【师】：是的，同学们，生活处处有科学，只要我们平时善于观察，勤于思考，我们就可以随时随地遇到她。