流体压强与流速的关系教学设计

流体压强与流速的关系流体压强与流速的关系 教学设计教学设计 一 教学目标一 教学目标 一 知识与技能 一 知识与技能 1 通过实验 能总结出流体的压强与流速的关系 2 能利用流体的压强与流速的关系解释升力产生的原因 进而解释飞机在空 中飞行的原因 3 能利用流体的压强与流速的关系解释生活中的有关现象 二 过程与方法 二 过程与方法 经历探究流体的压强与流速的关系的实验过程 感受液体的压强 三 情感态度与价值观 三 情感态度与价值观 1 在观察实验的过程中 培养学生实事求是 尊重自然规律的科学态度 2 通过学生主动探究 让学生体会到科学探究的乐趣和认识规律的快乐 培 养学生的动手能力和创新意识 3 领略流体压强差异所产生现象的奥妙 提高将科学技术应用于日常生活和 社会的意识 二 教学重难点二 教学重难点 气体和液体都能够流动 称为流体 流体压强与流速的关系 是对液体压 强和气体压强的拓展 本节内容由 流体压强与流速的关系 飞机的升力 两部分内容组成 教学的重点是流体压强与流速的关系 难点是利用流体压强 与流速的关系解释相关现象 三 教学策略三 教学策略 流体压强与流速有关 学生这方面的生活经验并不多 因此 教学时尽量 选取操作简单 现象明显 直观且生动有趣的小实验 引导学生把压力 压强 跟流速联系起来 了解流体压强与流速的关系及其在生活中的应用 对于飞机 的升力 可以通过制作小小的机翼模型并进行分析 进一步说明气体压强与流 速的关系 让学生体会科学原理的价值 四 教学教具准备四 教学教具准备 多媒体课件 五角硬币 钢笔 一个乒乓球 漏斗 纸张 塑料吸管 小 船 小盆 机翼模型 五 教学过程五 教学过程 教学环节教学环节教师活动教师活动学生活动学生活动设计意图设计意图 导入新课导入新课 3 分钟 分钟 学生活动 硬币 跳高 比 赛 1 比赛设计 如图 1 将 一枚一角硬币放在离桌边 5cm 处 在硬币前 5cm 处用 直尺架高约 1cm 图 1 2 比赛规则 使嘴巴靠 在桌边 沿着与桌面平行的 方向吹气 不准吹硬币 使硬币翻越栏杆 使硬币成 学生猜想 观赏 体 验有关的现象 针对问题积极思考 并尝试回答 吹气前 硬币上表面受向下的 大气压 下表面受向 上的大气压 它们大 小相等 相互抵消 吹气时硬币向上 跳 说明硬币受到向上 的压强比较大 这可 能是硬币上表面受到 的压强减小造成的 因为吹气 加快了硬 实验现象与 学生猜想不 一致 激发 学生强烈的 好奇心 激 发学生强烈 的学习动机 功翻越栏杆或看谁硬币 跳 得更高 3 思考 是什么原因使 得硬币飞起来的呢 币上方空气的流动速 度 新课教学新课教学 30 分钟 分钟 一 流体一 流体 物理学中把具有流动性的液 体和气体统称为流体 二 流体压强与流速的关系二 流体压强与流速的关系 演示实验 把兵乓球放在漏 斗下面 往漏斗向下吹气 观察漏斗的运动情况 前面 我们学习过的液体压强和气 体压强都是流体静止时产生 的 当流体流动起来以后对 物体的压强会发生改变 说 明空气流动时的压强与静止 时的压强是不同的 那么流 体产生的压强与流速有什么 关系 1 提出问题 流体产生的 压强与流速有什么关系 2 猜想与假设 演示实验的现象 乒 乓球没有掉下来 原因 往漏斗向下吹 气 兵乓球上方的流 速大 压强小 乒乓 球下方的空气流速小 压强大 上下表面压 强差把乒乓球托出来 猜想 1 液体和气体流动速 度越快 产生的压强越大 猜想 2 液体和气体流动速 度越快 产生的压强越小 猜想 3 液体和气体流动速 度越快 产生的压强不变 3 设计进行实验 实验 1 如图 2 用手握两 张纸 让两张纸自然下垂 向两张纸中间吹气 观察这 两张纸应该怎样运动 图 2 实验 3 如图 3 将事先折 好的两只小船 放入小盆内 然后用弯折 120 左右的吸 管贴近水面向中间吹气 观 察这两只小船怎样运动 实验 2 的现象是纸向 中间靠拢了 原因 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 实验 3 的现象是 分 开的小船靠在了一起 原因 吹气后 两船 之间的水流快 压强 以科学探究 的学生研究 流速与压强 的关系 培 养学生科学 探究能力 让学生做并 分析原因 培养思维和 表达能力 用学过的知 识解释生活 中的实际问 题 体现科 学的应用价 值 图 3 一组选其中一个实验探究 做完后可以探究其他实验 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 5 结论 流体在流速大的 地方压强较小 在流速小的 地方压强较大 利用流体压强与流速的关系 解释现象 1 解释是什么原因使得 硬币飞起来的呢 2 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 当两船平行的时候 突然小 船竟然扭头几乎笔直地向大 小 两船外面水流慢 压强大 因此船内外 的压强差将两船挤在 了一起 学生上来演示并回答 1 由于吹气 硬 币上方的空气流速大 压强小 下放空气流 速慢 压强大 上下 表面产生一个压力差 是硬币飞起来 船冲来 结果小船把 奥林 匹克 的船舷撞了一个大洞 小船怎么会被大船 吸 过去呢 航海规则要规定两艘轮船不 能近距离同向航行 2 小船被大船 吸 过去的原因 同向行驶两船中间水 流速大 压强小 两 船就会在外侧压力下 撞在一起 三 飞机的升力三 飞机的升力 教师示范让学生跟着做 如 图 4 取一张纸条 手持一 端靠在嘴唇下 另一端自然 下垂 沿纸的上方水平吹气 手中的纸会怎样 使气流加 快 看到的情况有什么不同 图 4 视频展示飞机起飞 思考 飞机的机翼形状是怎样的 学生做实验 描述观 察到的现象并解释原 因 观察到纸条会上飘 如果吹出的气流越快 纸条会向上飘得越高 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 机翼上表面是曲面 下表面是平面 飞机 前进时 机翼与周围 空气发生相对运动 先用一个小 实验做铺垫 学生更容易 理解飞机升 力产生的原 因 飞机飞行时升力是如何产生 的 然后利用电吹风吹机翼模型 演示飞机机翼上升与流速的 关系 相当于气流快速流过 机翼 上方空气和下 方空气在相同时间所 通过的路程不同 上 方空气通过的路程长 下方空气通过的路程 短 所以上方空气流 速快 气压变小 下 方空气流速慢 气压 变大 产生了压强差 即下方气压大于上方 气压 将飞机向上托 住 机翼上下表面由于产 生气压差 而产生了 压力差 这个压力差 就是升力 四 生活中有关流体压强与四 生活中有关流体压强与 流速关系的现象流速关系的现象 1 解释汽车尾翼 气 流偏导器对跑车有什么作用 2 为什么草原犬鼠的洞 穴有 空调 的效果呢 教师引导 学生回答 1 跑车在高速行 驶时 气流偏导器上 下方所受的压力差形 成了一个向下的力 从而使汽车对地面的 压力更大 摩擦力随 之增大 提高了车轮 的着地性能 2 两个洞口的形 状不同 决定了洞穴 中空气流动的速度 左边的洞口流速慢 压强大 右边的流速 快 压强小 地面上 风从左边吹进了犬鼠 的洞穴 从右边出来 给犬鼠带去了习习凉 风 3 在火车站或地铁站的 站台上 离站台边缘 1m 左 右的地方标有一条黄色的安 全线 乘客必须站在安全线 以外的地方候车 这是为什 么 3 当火车快速开 过时 人越过这条线 就会有危险 这是因 为 火车开动时 靠 近火车的地方气体流 速大压强小 离站台 远的地方气体小 压 强大 强大的气流会 将人推向列车 课堂小结课堂小结 3 分钟 分钟 通过今天的学习 同学们有 哪些收获 在实验探究中又 存在哪些问题 还有什么想 探究的问题 学生可以个别回答 或相互交流 在交流 的基础上进行学习小 结 促进知识的 巩固掌握 提升学生的 交流表达能 力 课堂练习课堂练习 4 分分 1