流体压强与流速的关系教案.docx
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流体压强与流速的关系教案
第4节流体压强与流速的关系
【教学目标】
一、知识与技能
1.了解流体压强与流速的关系.
2.能运用流体压强与流速的关系解释生活中有关的现象.
3.知道升力在生产、生活中的应用,并能对其进行解释.
二、过程与方法
1.通过观察一些现象,认识流体的压强跟流速有关.
2.通过实验探究,体会由流体压强差异产生的力在生活中的一些应用和一些危害.
3.经历探究流体压强与流速的关系,理解升力产生的原因.
三、情感、态度与价值观
1.让学生初步了解流体压强差异所产生的现象,通过学习激发学生对科学的热爱.
2.培养学生观察生活、探索未知世界的良好习惯.
【教学重点】探究流体压强与流速的关系、升力的产生和应用.
【教学难点】运用流体压强与流速的关系解释日常生活中的相关现象.
【教具准备】多媒体课件、硬币、刻度尺、白纸(2张)、漏斗(2个)、乒乓球(2个)、机翼模型(带支架)等.
【教学课时】1课时
导入一:
这是一只原产自英国和欧洲的灰雁,灰雁是世界上体积最大的野鹅,现在它正在空中自由飞翔(多媒体展示).
突然天气情况变得很恶劣,这一高度的空气流速很大,但非常不稳定,它需要降高度以摆脱这种不利的状况.请你猜猜它怎样才能迅速的降低高度呢?
它的身体翻转了180度,腹部朝上,背部朝下,就这样以一种怪异的姿态继续飞行,虽然看起来给人一种不可能的感觉,但灰雁的这种特技表演实际上是一种真实存在并且久经考验的方式.你知道它为什么选择这样的方式飞行吗?
生:
讨论灰雁利用怪异的姿态飞行的原因.
一、流体的定义
出示问题:
什么是流体?
学生讨论得出流体的定义.
点明目标:
以前我们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?
[过渡语]流体能够产生压强,那么影响流体压强的因素是什么呢?
二、探究流体压强和流速的关系
思路一
1.实验探究.
实验一:
硬币跳高比赛
(学生解释成因后,教师帮助总结)
实验二:
三吹纸片
(1)手提二张纸,让两张纸竖直地自由下垂,向两纸中间吹一口气,注意观察你看到了什么现象?
(2)只提一张纸,向纸上方吹一口气,你看到了什么现象?
实验四:
用漏斗吹乒乓球比赛。
【师生活动】
实验一:
记录现象,讨论解释原因.
实验二:
学生分组实验,进行探究,得出正确结论并展示成果.分析现象产生的原因.
(在学生说不全或解释有困难时教师要及时点拨.)
提醒学生注意吹气前后现象有何不同,进而分析现象成因.
实验三、四:
学生分组实验,进行探究,记录现象,讨论解释原因.
2.得出结论
书写板书,强化重点.
3.解释现象
生活中有哪些与此规律有关的事例?
为什么人必须站在安全线以外的位置上候车?
(教师出示幻灯片,适时点拨)
小组讨论,落实知识,作出解释.
思路二
我们在第2,3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?
做一做:
实验所用器材
两张薄纸
实验方法
先让两张纸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
可能原因
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?
实验验证:
伯努利实验
介绍伯努利实验装置及实验方法,老师演示,学生认真观察现象.
(1)装置中流体流动时哪个位置的流速较大?
(2)这几个液柱的高度是否发生变化?
液柱的高度的变化能说明什么问题?
引导学生分析流体压强与流速的关系得出:
在流体中,流速越大的位置压强越小;流速越小的位置,压强越大.
由此证明我们的猜想是正确的.实际上,这就是著名的伯努利定律,早在200多年以前,瑞士物理学家伯努利已经用上述装置验证了这个结论.
分析鄂洛多克事故的原因:
火车运动时,人与火车之间的空气流速大,压强小;人外侧的空气流速小,压强大,因而对人体产生朝向火车的压强差.
所以从此以后距站台边沿1m的位置画了一条黄线来警告乘客:
不要越过此线,否则会有生命危险.所以我们以后在站台上候车时,不要越过安全线;或在铁路边玩耍时,不要靠近高速行驶的火车.
分析“奥林匹克”号惨案的原因:
两船并列航行时,两船之间的水相对船的流速大,压强小;两船外侧的水流速小,压强大,产生向内的压强差.
如果由你来制定水上交通规则,你应该加上一条:
船只航行时不能并列行使.
接下来我们来做一个有趣的游戏竞赛.
比一比谁是大力士?
器材:
一个乒乓球、漏斗
规则:
漏斗口朝上,放入乒乓球,从下方使劲吹气,看谁能把乒乓球吹出去.
(每一个组推选一名大力士进行比赛,其他同学为他们加油)
既然这样不行,那我们就倒着吹,看能不能把乒乓球吹出去呢?
为什么还是吹不出去呢?
反而不吹的时候它却掉下来了?
(引导学生分析产生这种现象的原因)
我们的这些大力士虽然没有把乒乓球吹起来,但你们对流体压强的感觉和理解一定是最深刻的,而这几位同学解释得也非常的合理、准确.
请大家欣赏一段视频.(播放视频)
向下吹乒乓球时,由于乒乓球受到了向上的压力差克服了自身重力而没有掉下来,那么小鸟和飞机到底是怎样飞起来的呢?
给大家一个惊喜,今天老师也带来了两架飞机(故意停顿)的模型.
瞧一瞧:
演示飞机的起飞
大家通过刚才的视频可以看到,飞机起飞之前一定要在跑道上加速,那么在这里我们怎样让它飞起来呢?
(请一位同学来协助老师一起完成实验)
用两架不同的飞机模型进行实验,产生了两种不同的现象,一架飞起来了,另一架并没有飞起来.为什么会这样呢?
请同学们再认真观察一下.(通过屏幕放大)
学生回答.(机翼的形状不同)
很显然这就是一个能飞起来,另一个不能飞起来的关键所在.我们再来进一步分析一下:
(播放关于飞机升力的课件)结合课件讲解飞机升力的产生.
飞机的升力:
由于机翼上凸下平,在空气中运动时,通过机翼的上下表面的空气流速不同而存在压强差,产生了向上的压力.
实际上飞机的产生,正是源自于人类对鸟类翅膀的深入研究.(观看翅膀与机翼对比图)这就是飞机能和小鸟一样飞起来的原因.
其实我们需要向大自然学习的东西还很多很多.
启迪与应用:
汽车的翼板.
请同学们看大屏幕
引导学生从尾翼的形状上分析它的作用.(学生简短讨论后举手回答,然后教师总结归纳)
[过渡语]飞机有着像鸟一样的翅膀,飞机是如何获得升力的呢?
三、飞机的升力
1.提出问题:
飞机为什么能像鸟一样遨游天空?
小组讨论分析飞机升力的成因和鸟儿是怎样飞翔的,并展示机翼的截面图,鸟儿翅膀的截面图.
2.分析解决问题:
出示飞机升力的影片和幻灯片,帮助学生分析.
(1)飞机的机翼有何特点?
(2)飞机飞行时机翼上下空气流速是否相同?
(3)试分析机翼的升力是怎样产生的?
(4)飞机为什么能够飞上天空?
3.探究:
鸟儿是怎样飞翔的?
提示学生:
奥秘在鸟儿的翅膀——特殊的结构.
学生通过鸟儿翅膀的截面图和飞机机翼的截面图的对比,得出结论,培养学生对对比法等物理方法的掌握和运用.
4.能力拓展:
(1)提出问题:
赛车尾翼板有何妙用?
引发学生的讨论和思考.
(2)大揭秘:
现在你能解释灰雁奇特的飞行姿势的原因了吗?
学生就图片和老师提出的问题进行思考、讨论、分析,共同研究出结论.
5.学以致用:
(1)分析水翼船
播放影片,让学生了解水翼船.
小组讨论:
空中应用有飞机,水中应用有水翼船,水翼船也应用升力来减小水的阻力,水翼船的下部也有类似飞机的水翼,船高速行驶时,水翼会受到升力,使船体与水的接触面积减小,从而减小水对船的阻力,提高船速.
(2)天然空调——草原犬鼠的家
观看影片,给出图片,引导学生分析.
观看影片,讨论分析,在教师的指导下得出结论.
1.流体压强与流速的关系:
流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
2.流体压强与流速的关系的应用:
有利也有弊,有时加以利用,有时加以防止.
3.升力的产生:
由于机翼的形状上凸下平,在空气中运动时,通过机翼的上、下表面的空气流速不同而存在压强差,产生了向上的升力.
4.升力的应用:
灰雁巧妙避险、飞机的机翼、赛车尾翼板(导流板)、水翼艇等.
1.流体的压强与流速的关系这一节与生活中许多现象有着密切的联系,因此在实验的设计上,尽量寻找学生熟悉的、现实的,学生又非常感兴趣的例子和实验.通过学生动手吹硬币“跳高”实验引入新课,既调动了学生的好奇心,同时又达到让学生参与动手实验探究的目的.接着为帮助学生进一步理解流体的压强与流速的关系,让学生分组实验进行验证,通过小组交流明白流速大的地方压强小,流速小的地方压强大的道理.教师在课堂上充分挖掘生活中有关流体压强与流速关系的实例,并用所学知识解释产生这种现象的原因,培养学生理论联系实际的能力,体现了中考的理念.
2.在介绍流体的压强与流速的关系的应用时,运用先进的教学工具——多媒体技术进行教学,让学生在观看的过程中思考问题,这样既调动了学生的积极性和主动性,同时又丰富了学生的视觉效果、吸引了学生的注意力.
3.在讲解升力的应用时,运用先进的教学工具——多媒体技术进行教学,引导学生分析,让学生在观看的过程中思考问题,感受物理知识的神奇魅力,从而激励同学们更加努力学习,发现大自然的知识奥秘.这样的教学设计关注了学生生活,从而体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念.
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