资源描述
《流体压强与流速的关系》教案
教学设计思路:
本节课的设计本着“从生活走向物理,从物理走向生活”的原则,由小实验引入,引发学生思考,激发学生兴趣。在教师启发下,学生针对实验现象做合理猜想(空气流动起来,压强会减小)。然后通过实验验证,得出结论(在气体中,流速大的位置压强小)。之后教师引导学生利用总结的规律解释生活中的相关现象,并利用身边器材自主设计实验,再次验证实验结论,从而实现了从生活走向物理,从物理走向生活的过程。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,让学生通过实验得出结论(在液体中,流速大的位置压强小)。最后,引导学生思考生活中哪些工具是利用流体压强和流速关系来工作的,哪些是需要防止的,通过拓展延伸,提升学生思维宽度。本节课重在利用得到的规律解释生活的现象,使学生能利用规律解释生活现象,并根据需要自行设计问题的解决方法,目的是让学生通过自己动手设计实验,学以致用,在锻炼动手动脑能力的同时,更加深了对本节课的主题的深刻理解。
教学目标:
知识与技能:
1、了解流体压强与流速的关系。
2、了解生活中和“流体的压强与流速关系”相关的现象。
3、学会通过实验的方法研究物理规律。
4、了解飞机的升力是怎样产生的。
过程与方法:
1、通过观察,认识流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:流体压强与流速的关系
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:课件、洗衣机排水管、碎纸屑、红墨水、吸管、纸片、两只小船、注射器、漏斗、乒乓球、蜡烛、火柴、飞机机翼模型
教学过程:
一、教学引入
演示小魔术(悬浮的乒乓球),要求学生观察,并思考原因。
二、新课教学
1、自主学习
(1)什么是流体?
(2)流体的流速和压强之间有什么关系?
(3)飞机升空的原理
2、合作探究
(1)、气体流速和压强的关系 (学生实验)
找一条薄纸带,捏住纸的一端,让纸自然下垂,当你用嘴朝水平方向吹气时,你会发现什么现象?
现象:纸向上飘起
找两张相同的薄纸,用手捏住两张纸的一端,让两张纸自然下垂,相距3-5厘米,并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时,猜测会出现的现象。试一试,结果与你的猜测相同吗?
学生猜测:纸条会被气流向两边吹开
现象:当吹气时,两纸条反而向中间合拢
问题:吹气时纸条为什么会向中间合拢呢?
纸条受到了力的作用,而且力的方向是指向内侧。
是什么力使纸条向中间运动呢?
学生小组讨论分析:与纸条接触的只有空气。吹气前,两条纸互相平行,保持一定的间距,没有吸引和推斥,表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡;吹气时,两条纸相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化,说明是纸条内侧的气体压强变小了。吹气时与不吹气时有什么不同吗?两纸条内侧的气体的流速较大。
让学生根据提示,,得出一个合理的猜想。(学生讨论)作出猜想“当空气流动起来时,气压会减小”。
结论:气体流速的改变,改变了气体的压强;而且是气体的流速越大,压强越小。
学生实验
①、用漏斗向上吹乒乓球,看哪个组吹得高
②、用吸管吹两个乒乓球,看哪个组做得最好
解释生活现象
①、大风中的人们手中撑的雨伞会被向上拽起来?
②、火车站站台都设有安全线,火车进站时,行人不允许进入安全线以内,为什么?
学生创新设计实验
要求学生依据准备的器材,想办法不用火柴及其他点火装置,把已经点燃的蜡烛旁边的未点燃蜡烛点燃。
用洗衣机排水管、纸屑设计小型龙卷风。
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。
(2)、液体流速和压强的关系(学生实验)
教师提出液体和气体同样具有流动性,我们把它们通称为“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。把两个小船放在水中,用注射器加快水的流速,看到两个小船向中间靠拢。 (出示流体压强和流速之间关系的影片) 播放动画,学生解释原因。
总结得到结论,液体和气体一样,都是流速越大的位置压强越小。
解释生活现象(展示图片,中国护航队)
为什么护航队只能以纵队一字排开,而不能平行排列?
学生创新设计实验:有什么办法能使瓶中的水喷出来
当用吸管吹气时水面为什么会上升?
流体压强和流速关系的应用:喷壶、吸尘器等
流体压强和流速关系的防止:汽流偏导器
(3)飞机升空的原理
飞机的机翼有何特点? 分析机翼的升力又是怎样产生的?
出示飞机模型,让学生观察机翼的形状,有什么作用?演示飞机起飞模型装置,并引导学生总结:
飞机在跑道滑行时,机翼的形状决定了上方的空气流速比下方要快,机翼上方的空气压强变小;与其相对,机翼下方的空气流动较慢,压强较大.结果机翼上下表面气流产生了压强差,这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
机翼升力产生的原因:
飞机飞行时,机翼上下方空气流动的快慢不同。机翼的上下方产生的压强差是机翼升力产生的原因
3、小结
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。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?此规律不仅在生活中有大量应用,在竞技运动中也有所显现,请观看影片“香蕉球”,并解释其原理。
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