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流体压强和流速的关系

第四节流体压强与流速的关系福建省同安一中叶阿棉[学习目标] 1、知识目标　　（1）．让学生初步知道流体具有流动性。　　（2）．让学生初步了解流体压强与流速的关系。　　（3）．让学生初步了解机翼升力产生的原因。　　（4）．让学生能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。2、能力目标　　（1）．通过实验使学生加强动手实践能力。　　（2）．培养学生用所学流体的压强知识分析解决实际问题的能力。　　（3）．通过小组讨论培养学生的语言表达能力。3、德育目标使学生加强爱科学和应用物理知识分析解决研究实际问题的探索精神。4、情感目标通过本节课的学习进一步感受物理学的魅力，从而更加热爱物理。[重点、难点]重点：初步了解流体流动时压强的特点。难点：能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。[教具]演示：多媒体计算机、机翼模型、飞机模型、横截面积不同的玻璃管等。学生探究实验材料：乒乓球、漏斗、小纸船、纸张、矿泉水瓶、杯子等。[教学过程]一、引入课题这一节课我是这样导入的，让学生做两个“漏斗”吹球球不走的小实验，把乒乓球放置于漏斗中间，一个朝上，一个朝下，往漏斗里吹气。事先让同学猜想，球会不会被吹走，球会不会掉下来，然后实验。实验现象与学生猜想不一致，激发学生疑惑和强烈的好奇心，引入今天的课题“流体压强与流速的关系”。那么什么是流体？教师答：液体和气体都具有流动性，统称为流体。如：空气、水等。流体流动时的压强称作流体压强。空气和水流动时有快有慢，那流速变化，流体压强是否变化，如何变化，下面我们来探究他们之间的关系。二、新课教学1、科学探究活动—研究流体压强与流速的关系（1）提出问题流体压强与流速有什么关系？（2）猜想与假设猜想1：液体和气体流动越快，它的压强越大。猜想2：液体和气体流动越快，它的压强越小。猜想3：液体和气体流动越快，它的压强不变。（3）设计好实验并进行实验下面请同学们拿出课前要大家准备好的东西：乒乓球、漏斗、小纸船、纸、杯子、矿泉瓶等等，按事先分好的组进行实验。《投影》下面记录了他们的探究过程：1：对着两张自然下垂平行拿着的纸向中间吹气，看见了什么现象？2：杯子里放入乒乓球，往杯口水平吹气，能否让乒乓球在杯子之间跳跃，试看看。3：将事先折好的两只小船，放入脸盆内，然后用矿泉瓶当作水管向船中间的水域冲水，两船如何运动？一组选其中一个实验探究，做完后可以探究其它实验。比一比看谁的实验做得好学生按照所设计的方法进行实验，教师巡视指导。（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。《投影》第一个实验的现象是纸向中间靠扰了。根据学生的看法，引导学生讨论得出：这是因为不吹气时，纸张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张运动，而吹气时，纸张内侧空气流动快，压强变小，内外造成压强差，空气将纸张压在了一起。结论：流动气体的压强，流速较大的位置压强较小。第二个实验的现象是乒乓球会跳出来，跳到另一杯子。根据学生的看法，引导学生讨论得出：往杯口水平吹气，杯口空气流速大压强小，杯子内的空气流速小压强大，内外压强差把乒乓球托出来。结论：流动气体的压强，流速较大的位置压强较小。第三个实验的实验现象是：分开的小船靠在了一起。根据学生的看法，引导学生讨论得出这是因为冲水后，两船之间水流快，压强小，两船外水流慢，压强大，因此船内外的压强差将两船挤在了一起。结论：流动液体的压强，流速较大的位置压强较小。总结：液体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。气体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。2、演示实验：直观体现流体压强与流速的关系① 演示如图所示，引导学生观察玻璃管粗细和水柱的高低。② 《投影》动画分析③ 引导学生分析A、B管流速大小和a、b处的压强大小。如图中所示的玻璃管，A处的横截面比B处的大，在A和B处分别装有竖直玻璃管a和b。当水在玻璃管中流动时，可以看到a管中的液面比b管中的高，这说明A处的压强比B处的大，而在横截面较小的B处，水流比较集中，水的流速显然比在A处的要大。这就是说：流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。3、联系生活实际：学生举例，并能用今天所学的知识简单解释现象。例如①大风吹过走廊时，开着的门会怎什么样，为什么？（利用模型演示）②为什么火车站台都有一条安全线，火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域？③解释开头的“漏斗”吹球球不走的实验。从刚才例子我们知道了生活中很多现象与流体压强、流速有关，并能用他们的关系分析。那么生活中流体压强、流速又有哪些应用呢？最重要的应用之一是飞机，那飞机是如何在天空飞翔呢？4、解释升力产生的原因老师：现在改变一下，用双手将一张纸靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，手中的纸会怎样？学生分组做实验，并解释原因。生：纸条会上飘。师：为什么？生：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。师：对。并且我们发现，如果吹出的气越快，纸条会向上飘得越高。再次说明气流越快压强则越小。《过渡》飞机升力的产生是否也是这样？引导学生观看飞机起飞和飞机的机翼特点，思考以下几个问题：《投影》1 飞机的机翼有什么特点？2飞机飞行时升力是如何产生的？后演示飞机机翼上升，引导学生总结：飞机的机翼通常都做成上凸下平的形状，其上方弯曲，下方近似于直线，因此，飞机飞行时，空气和飞机做相对运动，由于机翼上方空气走过的路程较远，空气流动比下方要快，压强要小。与其相对，机翼下方空气流动较慢，压强较大，上下的压力差造成了对飞机一个向上的升力，并且，当飞机速度增大，升力也增大，当升力大于飞机自重时，飞机便起飞了。师：在生活中，不仅飞机利用了升力，水翼船也利用了升力来减小船体的阻力，水翼船的下部，也有类似于飞机机翼的水翼，船在高速行驶时，水翼会获得升力，使船体与水的接触面积减小，从而减少水对船体的阻力，进一步提高船速。三、总结、扩展通过本节课的学习你最大的收获是什么？1．四、作业：1、课堂上没有做的实验课后可以动手做一做再体验本节的知识。2、实践活动：制作一个飞机模型，在操场上进行表演，比一比谁的模型飞机在空中飞行的时间长。3、有兴趣的.同学可以查阅资料了解一下飞机的机翼有几种，它们的升力是如何产生的？[教学设计意图]作为初中阶段，只要求学生知道流体的压强与流速之间存在这样的关系．即，流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大．并且能根据这样的关系解释一些简单的物理现象。这节课先通过一个“漏斗吹球球不掉”的小实验，激起学生的疑惑、好奇心，发现新的物理情景与平时的认识相冲突，激发学生探究的欲望。而后让学生自己通过探究，动手做一些带有悬念性的、有趣的小实验，切实体验一下科学探究的几个环节，体验一下科学家的实验过程，观察实验现象，自己总结实验结论，让学生在玩的当中根据实验现象去思考问题的实质。再通过直观的演示，得知不同流速的玻璃管压强不同，细管的流速大，压强小，再次深刻地理解和领会“流体压强与流速关系”的原理，并会用它来简单地解释生活中遇到的一些实际问题，如大风吹过走廊、火车的安全线等，贴近生活的一些例子。　关于课本上的机翼升力问题是作为“流体的流速大，压强小；流速小，压强大”这一结论的应用来处理的．在前面教学的基础上，随堂继续组织学生做好吹纸的实验，结合演示机翼上升、多媒体播放飞机起飞，引导学生观察机翼的形状、分析机翼升力产生的原因。实验探究1：流体压强和流速的关系姓名提出问题：猜想与假设：设计实验并完成实验：对着两张自然下垂平行拿着的纸向中间吹气，看见了什么现象？实验现象现象分析：结论： 实验探究2：流体压强和流速的关系姓名提出问题：猜想与假设：设计实验并完成实验：杯子里放入乒乓球，往杯口吹气，能否让乒乓球在杯子之间跳跃，试看看。实验现象：现象分析：结论：实验探究3：流体压强和流速的关系姓名提出问题：猜想与假设：设计实验并完成实验：将事先折好的两个小船，放入脸盆内，然后用矿泉水瓶当水管向船中间的水域冲水，两船如何运动？实验现象：现象分析：结论：

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