第四节流体压强与流速Word文件下载.docx
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使学生产生强烈的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,乐于参与观察、实验科学实践活动,初步领略它的美妙与和谐,体验解决问题时的喜悦。
三.学情分析
学生在本章的前三节学习中,已经对压强、液体压强、大气压强有了深入的认识,但对生活中一些常见的与伯努利原理有关的现象并不十分清楚,这也正是学生感兴趣的地方。
四、教学设计过程
课
题
流体压强与流速的关系
时间
2010年11月
单位
三中
任课教师
韩丽玉
知识目标
能力目标
情感目标
创新目标
1、了解流体压强与流速的关系,并能用其解释某些生活现象
2、培养学生初步的观察能力,分析概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。
3、培养学生学习物理的兴趣,实事求是的科学态度。
4、培养学生的探究精神和创新能力。
教学重点
教学难点
教学方法
实验探究、小组合作学习
学生器材
纸片硬币蜡烛漏斗乒乓球等
教师活动
学生活动
一:
感悟
观看视频:
飞机起飞
什么是流体?
观看流水和风车的画面
流体:
具有流动性的_____体和______体
吹硬币比赛:
实验在离桌边2-3cm的地方放一枚铝制硬币,在硬币前10cm左右用直尺或钢笔等架起一个栏杆,高度约2cm。
在平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过栏杆。
提出问题:
流体的流速增大时,压强是增大、减小还是不变?
说出你的观点。
二:
探究
探究活动方案:
第一组方案:
1.将纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气(如图1所示),观察现象。
2.将两只点燃的蜡烛放在桌子上,两只蜡烛的距离大约是一个手掌的长度,对着蜡烛中间吹气,观察蜡烛的火苗向哪个方向摆动。
第二组方案:
1.将一张纸折成∩形平放在桌子上,用力向∩形纸的下方与桌面之间的空间吹气(如图2所示),观察现象。
2.把一根长10cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。
往B中用力吹气(如图3所示),观察现象。
第三组方案:
1.用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气(如图4所示),观察两张纸怎样运动。
2.在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气(注意:
要持续吹气)(如图5所示),并将托乒乓球的手指移开,观察现象。
图1
图2
图3
图4
图5
教师演示液体压强与流速的关系,观察现象,得出:
在液体中,流速越大的位置,压强越_______.
三:
应用
应用一:
几十吨重的飞机为什么能够腾空而起?
秘密在于机翼。
飞机的机翼的截面可以看成是下图的模型。
请你分析其原因。
应用二:
在火车或地铁站台上,离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的位置上候车,请分析,为什么当火车驶过的时候,如果人站在安全线以内,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的,为什么?
应用三:
如图所示,是喷雾器的原理示意图,当空气从小孔迅速流出,小孔附近空气的流速较大,压强
容器里液面上方的空气压强,液体就沿细管上升,从管口中流出后,受气流的冲击,被喷成雾状。
应用四:
背景资料:
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,但是当二船平行的时候,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。
是什么力量驱使两船相撞呢?
如图所示两船近距离并排行驶时将会__________,这是因为两船内侧水的流速_______于两船外侧水的流速,造成了两船内侧水的压强______外侧水的压强的原因(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
四:
创新
创新一:
有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,底部呈弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀(如下图所示),这主要是为了让跑车高速行驶时,车轮能更好地抓紧地面。
请解释其中道理。
创新二:
杜甫在《茅屋为秋风所破歌》当中写道“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”。
大风为什么能掀翻屋顶?
创新三:
草原犬鼠的“空调系统”如右图是草原犬鼠的的洞穴,一侧的洞穴口是平的,另一侧是突起的,有的生物学家认为是犬鼠建造的瞭望台,你认为对吗?
请你用物理知识解释这样建造洞穴的道理。
研究性作业:
查阅资料了解足球类比赛中的“弧线球”(又称“香蕉球”)的原理;
兵乓球比赛中“上旋球”“下旋球”的原理。
板书设计:
14.4流体压强与流速的关系
一、
具有流动性的气体和液体
二、
在流体中,流速大的位置压强小
三、
飞机的升力
回答教师提出的问题
吹硬币比赛
提出猜想
分小组选择自己想做的实验
我们小组选择第______组进行探究
实验探究:
流体压强和流速 的关系
流体的压强与流速有什么关系?
猜想与假设:
设计实验并完成实验:
实验现象
实验结论:
在气体中,流速越大的位置,压强越________
展示自己组的实验现象,并得出结论
类比气体和液体,得出液体流速与压强的关系
小组讨论:
以抽签的形式解答各问题
解释飞机能在空中飞行的原因。
解释设置安全线的原因
解释喷壶的工作原理
学会逆向思维,思考跑车如何防止速度过大而脱离地面。
解释其中的道理
学生总结这节课学到了哪些知识、研究方法、探究过程,布置学生书面写出这节课自己的收获在哪儿,有什么启发。
查资料课后解决
五.课后反思
我努力为学生营造平等民主的课堂气氛,使学生身心愉快。
为了使学生充分发挥主体作用,发展创造力,本课贯彻活动性原则,小设计、分组实验贯穿在整个教学中,使学生最大限度地处于主体激活状态,采用“边观察、边实验、边讨论的启发式综合教学法”施教,是为了使学生主动、活泼地学习,真正成为学习的主体。
为学生搭好思维的脚手架,让他们自己拾阶而上,实现“跳一跳,摘桃子”是我这节课的目标,而巧妙地选择、合理地安排和有效地呈现实验恰恰为实现这一目标搭建了平台,使学生能始终以饱满的精神和高昂的激情进行问题探究,同时感受到科学探究的成功喜悦,变要学生学习为学生愿学、想学、乐学。
由于学生实验兴趣非常高涨,随着实验的进行,学生想要挖掘的问题也很多,使得时间超出了老师的预料,另外,有部分学生只是为了玩,而忽略了要研究的问题,在这个方面我要加以调控才好。
《流体压强与流速的关系》教案(全国创新赛一等奖)
上传:
罗辉
更新时间:
2011-10-3010:
30:
27
课题:
流体压强与流速的关系
授课教师:
天津南开中学
殷悦
教学设计思路:
首先,这节课的设计本着“从生活走向物理,从物理走向社会”的原则,由生活中学生十分熟悉的现象(一阵风吹过,门“砰”地关上)引入,引发学生思考(是什么力量使门关上的呢?
),通过教师启发,让学生利用已经学过的“大气压强知识”与“力和运动的关系”做出合理的猜想(空气流动起来,压强会减小)。
然后通过实验检验,得出结论(在气体中,流速越大的位置压强越小)。
教师进而提出液体和气体都具有流动性,是否也有同样的规律,让学生继续探究,得出结论(在液体中,流速越大的位置压强越小)。
从而实现了从生活走向物理的过程。
其次,利用得到的规律解释生活中的现象,使学生对新学习的规律更加熟悉。
这里设计了“学生实验设计”环节(三个学生为一组,设计一个展现流体压强与流速关系的实验),目的是让学生通过自己动手设计实验,在锻炼动脑动手能力的同时,更加深了对本节课的主题的深刻理解。
再次,学以致用,接下来讲述“流体压强与流速的关系”在生活中的应用,完成“从物理走向社会”的过程。
教学目标:
知识与技能:
1、了解流体压强与流速的关系。
2、了解飞机的升力是怎样产生的。
3、了解生活中和“流体的压强与流速关系”相关的现象。
4、学会通过实验的方法研究物理规律。
过程与方法:
1、通过观察,认识气体(或液体)的压强跟流速有关的现象。
2、通过探究实验体验由流体压强差异产生的力。
情感态度与价值观:
1、初步领略流体压强差异所产生现象的奥妙,获得对科学的热爱、亲近感。
2、培养学生团队精神和讨论交流的意识。
教学重点:
教学难点:
“流体压强与流速的关系”在生活中的应用
教学资源:
教师用:
课件、自制门模型、吹风机、洗衣机排水管、碎纸屑、水杯、水、吸管
学生用:
筷子、白纸、透明胶带、剪子、吹风机、水盘、两个瓶盖、
60ml注射器(针头弯成90°
)、烧杯、红色水、吸管、玻璃管、
一头尖状玻璃管、漏斗、乒乓球、一次性纸杯、蜡烛、火柴
教学流程图:
实验引入→提出问题→做出猜想→实验探究→得出结论
→再提出问题→实验探究→得出结论→解释现象
→学生实验设计并展示→讲述应用→布置课后思考题
教学过程:
一、引入。
展示一张教室的照片(如图1),教室的门与窗是相对的,教师提问:
如果此时一阵风“呼”地从窗户吹进来,将会发生什么?
学生回答:
门“砰”的一声关上。
然后教师用自制的门模型和吹风机来模拟这个现象,正如学生所回答的门关上了。
教师提问:
如果让风向着开门的方向吹,门还会关上么?
”(如图2)学生回答:
不会。
教师接着用门模型和吹风机来模拟这个现象,学生看到门也关上了,充满疑惑。
教师借机提出问题,是什么力量把门关上的呢?
鼓励学生一起利用学过的知识来做分析。
风从窗户吹进来,风吹的
方向是与关门的方向一致的。
用吹风机制造风,让风向着开门的方向吹,门也能关上。
二、引导学生进行分析,做出合理的猜想。
教师在黑板上画门的俯视图(如图3),便于学生建立直观的想象。
a
b
图3
阴影部分代表墙,圆形代表门轴,门的两面分别设为a面与b面。
教师给学生三点提示:
提示1:
门静止时a、b两面受力么?
提示2:
门由静止变为运动需要满足什么条件?
提示3:
用吹风机吹风改变了什么?
让学生根据提示,小组讨论,得出一个合理的猜想。
(学生讨论)学生作出猜想“当空气流动起来时,气压会减小”。
三、进行探究实验,得出结论。
学生用吹风机在两张纸的中间向下吹气,看到两张纸向中间靠拢,换更大的风速吹,两张纸更加靠拢。
得到结论:
空气流速越快,压强越小。
教师提出液体和气体同样具有流动性,我们把它们称为“流体”。
那么在液体中有没有这样的规律呢?
学生继续通过实验探究。
如图4,把两个瓶盖放在水中,用注射器(针头弯成90°
)加快水的流速,看到两个瓶盖向中间靠拢。
得到结论,液体和气体一样,都是流速越大的位置压强越小。
用注射器喷出的水加快两个瓶盖间水的流速,看到两个瓶盖向中间靠拢。
2008年1月23日发生动车组撞人事故,造成18死9伤,工人进行的是线路拨接作业,怎么会被火车撞上的呢?
四、用“流体压强与流速的关系”解释现象。
第一个解释现象:
人在等火车或地铁的时候要站在安全线的后方。
让学生解
释其中的道理。
接着放一段新闻录像(如图5),教育学生要相信科学,尊重科学。
第二个解释现象:
观看龙卷风录像。
并用洗衣机排水管、纸屑设计的小实验
对龙卷风的破坏力做了简单解释(如下图)。
当洗衣机的排水管被摇动起来时……
可以看到碎纸屑被吸了起来。
不断摇动排水管,碎纸屑从上方管口飞了出来。
五、学生设计展现“流体压强与流速关系”的实验并展示。
第一组:
漏斗吹乒乓球
先向下吹,看到乒乓球并不往下掉;
再向上吹,乒乓球没被吹走
第二组:
吸管吹蜡烛
先点燃两根蜡烛,用吸管在火焰中间吹气,看到火焰向中间靠拢;
然后只点燃其中一根蜡烛,可以用吸管吹气引燃另一根蜡烛。
第三组:
吹纸杯
手拿一摞纸杯,平行于杯口吹气,杯子会飞出去。
六、“流体压强与流速关系”的应用。
第一个应用:
喷壶
教师没有平铺直叙地讲出喷壶的原理,而是通过提问引发学生思考,
教师:
我这有一杯水,一根吸管,你有什么办法让吸管中的水面上升?
学生:
可以把水吸上来。
那么水为什么能被吸上来呢?
用嘴吸的时候,管中气压减小,大气压就把水压上来了。
那么能不能利用我们今天学习的规律让管中气压减小,管中水面上升
呢?
小组讨论讨论,也可以用桌子上的仪器试一下。
学生通过学习这节课的新知识,知道用“吹”的办法可以加快空气的流速,减小压强,但开始有的用吹风机吹,有的用嘴直接吹,效果都不好,教师提示“要想办法集中气流”,于是就有学生想到用吸管吹,有的学生试着用桌上准备的尖形玻璃管吹,实验效果非常好,不仅把水吹了上来,还得到了意外的惊喜,在挡着水的白纸上得到喷雾的效果。
(如图6)喷壶就是利用这个原理制成的。
图6
学生选择了锥形玻璃管集中气流,效果非常好。
第二个应用是飞机的升力。
通过飞机机翼的截面图讲述飞机是如何获得升力的。
七、结束语和布置课后思考
最后以下面这段话作为本节课的结束语:
人类利用“流体压强与流速的关系”制造了飞机,实现了人类能够像鸟儿一样飞翔在天空的梦想,在动物界也有利用这个规律的高手。
它就是生活在北美草原的犬鼠,它可是一个挖洞的高手,仔细观察它的洞穴出口的形状,在洞外有风吹过的时候,犬鼠在洞穴里也可以享受到习习的凉风,这是为什么呢?
留给同学们课下思考。
咱们今天的课就上到这,下课!
课堂板书:
湖北省钟祥市第五中学 赵清海
课题
教材分析
本节课是在学生学习了固体的压强、液体压强、大气压强的基础上引入的,内容与生活生产和科学技术联系密切,能使学生保持对自然界的好奇,发展对科学的探索兴趣,从而产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识,是对整章物理知识“有用观”的升华。
学情分析
初中生的思维处在形象思维向抽象思维转化的过渡期。
他们的思维以形象思维为主,对直观现象比较感兴趣,喜欢动手,但欠缺对问题深入的思考及理性的思维。
因此本节课主要采用从直观现象入手,通过探究活动,让学生亲历探究过程,降低学生学习难度。
特别是让学生通过创造性地“玩”,来探究物理规律,拉近了学生与物理的距离,激发学生好奇心,提高学生在学习中克服困难的能力。
设计思想
基于以上分析,这堂课的主导思想以学生分组合作→自主设计实验→观察解释的流程进行教学,从真正意义上把课堂交给学生,学生自主探索学习,相互协作,在实验过程中体会科学态度和探索精神,在体会的过程中完成本节的三维教学目标。
教学
目标
设计
知道流体的压强与流速的关系,并会用之解释生活中的相关问题。
让学生经历知识被发现的过程,学会从简单的物理现象中归纳出物理规律,培养学生观察、比较、分析、归纳等学习方法和科学的思维观。
增长学生学习物理的兴趣,培养学生的创新精神,让学生体会科学技术的力量,关注科技的两面性,加强安全教育。
重难点
重点
了解流体在稳定流动时,在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。
难点
了解飞机机翼的形状,及飞机升力产生的原因。
培养学生观察实验现象并学会利用所学知识合理地解释现象的能力。
教学策略
1.教学方法:
以引导为主,老师适时地穿插在各个活动的关键环节进行指导;
适时地组织学生进行讨论并引导学生扩展;
2.学习方法:
小组合作,自主实验,根据自己的兴趣爱好,围绕本节主题进行活动,观察现象,对现象尝试合理解释,并进行小组交流;
3.教学手段:
自主实验为主,辅助以多媒体设备进行引导。
4.评价方法:
小组成员相互评价,各小组之间进行评价与推荐。
教学准备
实验器材
每人纸片两张,各小组塑料吸管,漏斗,乒乓球,水槽,注射器各一个,泡沫塑料两块;
教师准备伯努利实验器材,模型飞机,落地电扇一台。
多媒体
的运用
液体流动时压强与流速的关系(PPT),飞机起飞(MPG),飞机升力(flash),香蕉球的精彩片断(MPG),香蕉球的原理分析(flash)。
教学流程
教
学
过
程
师生活动
设计意图
事件
引
入
[1905年冬天的一个早晨,俄国沙皇派往西伯利亚的一位钦差大臣,将要乘火车经过一个名叫鄂洛多克的小站。
站长沃尔伦斯基,一大早就让部下把车站打扫得干干净净,身着笔挺的新制服,率领全站职工,手捧花束,排列在铁道两旁,恭候钦差大臣的到来。
不多久,列车在汽笛声中风驰电掣般地冲进了由38名铁路员工组成的“人巷”。
离列车很近的人们刚要举起手中的花束欢呼时,突然,所有的欢迎者都像是被人从背后猛推了一下,纷纷不由自主地向前仆倒下去……结果,这“魔鬼般的黑手”,造成了4人终身残疾,而包括站长在内的其余34人全都成了滚滚车轮下的冤魂!
奇特的惨案发生后,地方法院开始调查案事件真相。
然而,机车状况良好,司机和员工都没有违章操作。
反复调查毫无结果,法官只好在判决书上写下了《圣经》上的一句话:
“每个人都是上帝的羔羊,迟早要回到上帝的跟前!
”
著名的俄国科学家齐秋奥尔科夫斯基知道这一“判决”结果后,哀叹道:
“可惜法官不懂伯努利定理……”](PPT配音显示)
那么这个幕后的“黑手”到底是谁?
什么是伯努利定律呢?
带着这些疑问,让我们一起进入──《流体压强与流速的关系》,相信同学们学好了这些知识后一定会揭开谜底!
悬疑事件的引入,定下了本节课的最大“悬疑”,由事件的悬疑造成知识的“悬疑”。
从一开始便牢牢抓住学生的思维,让学生迅速进入主题,为上好本节课打下良好的基础。
新
课
提问:
具有流动性的气体、液体统称为流体(如水、空气…)。
我们在第二、三节分别探究了液体和气体不流动时的压强特点,那么当这些液体和气体流动时,其内部压强又会有什么特点呢?
流体压强与流速的关系(板书)
在猜想之前,我们先来做一个实验,希望这个实验能有助于我们的猜想:
【做一做】
实验所用器材
一张薄纸条
实验方法
先让两张志竖直下垂且相互平行放置,然后用嘴从中间竖直向下吹气
吹气前现象
吹气后现象
可能的原因
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:
流体流动后,其压强会怎样?
我们的猜想是否正确呢?
我们需要用实验验证。
【实验验证】伯努利实验
介绍伯努利实验的装置及实验方法,老师演示,学生认真观察现象。
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)
若里面的水发生流动,同学们猜一猜又会产生什么现象呢?
提醒学生注意从这几方面来观察:
1.装置中流体流动时哪个位置的流速较大?
2
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- 关 键 词:
- 第四 节流 压强 流速