第4节 流体压强与流速的关系（谭志刚）

第四节 流体压强与流速的关系长沙县黄兴镇黄兴中学 谭志刚课题流体压强与流速的关系设计思想本节教学本着“从生活走向物理，从物理走向社会”的原则，通过参与大量探究活动，观察物理现象，归纳出简单的科学规律。让学生真切地感受到科学的真实性，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，使学生产生强烈的求知欲，乐于参与实验探究活动，初步体验探索问题时的喜悦，领略其中的美妙与和谐。基本思路是：创设物理情景提出问题；根据简单现象进行猜想，设计方案，实施方案，得出结论，用结论去解释现现象，实际应用拓展问题。就简单的生活现象进行解释，解决引课中学生产生的疑惑，让学生感受到物理就在我们的身边。学情分析学习本节课的是初二学生，他们已经具备了一定的提出问题、进行实验探究、解决问题的能力。在学完固体、液体和气体压强知识之后，还有一些物理现象是不能用静止的固体压强、液体压强和气体压强来进行解释的，而这些现象是生活中最常见的，部分演示实验是学生意料之外的；因而再一次引发学生的疑问，激起学生的求知欲望，从而引领学生走入流体压强与流速关系的学习。教材分析本节课为人教版教材第九章第4节的内容，是教材中压强部分的升华。流体的压强的规律，需要对前面受力分析、大气压强、液体压强的相关知识进行综合应用。本节内容与实际生活联系密切，真正体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的科学理念。本节课涉及的内容的特点是探究活动多、生动有趣，所得规律应用性强。为了达到好的教学效果，必须调控好探究与讨论等几个主要教学环节，合理安排教学顺序。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简单解释生活中跟流体的压强与流速相关的现象。过程与方法1通过实验体验流体压强与流速的关系，锻炼学生的观察能力、实验操作能力、总结归纳能力；2通过解释简单的相关现象，培养学生分析问题、解决问题以及语言表达能力。情感态度与价值观1经历“问题思考探究实验结论应用”的实践过程，提高学生的主动探究的意识；2在分析实验现象过程中培养学生严谨的科学态度；3初步领略流体压强差异所产生现象的奥秘，获得对科学的热爱与亲近感，从而激发学生对物理学习的兴趣，并强化学生的安全意识。教学重点难点重点：通过实验体验流体压强与流速的关系，并能解释简单的相关现象；难点：运用流体的压强与流速的关系解释日常生活的现象，理解飞机升力产生的原因。教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、观察对比法、演示实验法使用器材白纸、漏斗、乒乓球、水、烧杯、吸管、1角硬币、盆、飞机升力模型、液体压强与流速关系演示器、吹风机、橡皮管、多媒体等课时1课时教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图一、引入新课情景引入（提出问题）飞机升空播放一段飞机起飞的视频，让学生思考问题。问题：上百吨重的飞机能够升到空中，是浮力作用的结果吗？如果不是，它为什么能够飞起来？ 思考飞机是现代化的东西，加上其起飞原理与本节内容有关，更能引起学生的注意与思考。二、探究新知探究活动1（根据实验现象进行猜想）：实验一：在离桌边 2030 cm 的地方放一枚铝质硬币，在硬币前 10 cm 左右放置一个高度约2 cm的木块，在硬币后放置一本与硬币厚度相当的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹 一口气，硬币就可能跳过木块。试着分析其中的原因。实验分析：硬币上方空气流速大，上方压强小于硬币下方压强，硬币被空气托起来了。实验二：用一张长纸片放在嘴唇下用力持续吹气，会看到什么现象？用两张长纸片放在嘴唇两侧用力持续吹气，会看到什么现象？猜一猜：流动空气的压强跟流速有什么关系？现象分析：猜想：空气流速越大的位置，压强越小探究活动2：（设计实验方案、实施方案、得出结论）实验一：气体压强与流速的关系 在上面的演示器中，从左往右通入气体，在玻璃管中，相同的时间流过每个横截面积的气体是一样多的，越粗的地方气体流速慢，越细的地方气体流速快，根据前的猜想，我们可以预测U形管右边的液面比左边的高。 通入气体后，发现实验现象与我们预测的相稳合，说明我们之前的猜想是正确的。实验结论 在气体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。实验二：液体体压强与流速的关系 通过播放小视频，理解液体压强与流速的关系。静止时流动时越狭窄的地方流体的速度越快水流过水管时流体每秒流经横截面积的流体体积相等，所以，越狭窄的地方流体的流速越快。实验结论 在液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大。小结：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。探究活动3：（利用结论解释现象）实验一：吹乒乓球(1)倒置的漏斗里放一个乒乓球，松手，观察现象；(2)在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手托住乒乓球。然后从漏斗管处向下吹气，再将手指移开，观察现象。空气流速越大的位置，压强越小观察现象，通过受力分析，利用之前得出的结论解释这一现象。二、应用回到之前引入的问题：上百吨重的飞机为什么能够腾空而起？1飞机的升力机翼横截面的形状上、下不对称机翼下上表面存在压强差，因而有压力差，使飞机获得竖直向上的升力。2航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行！1912年秋天，“奥林匹克”号正在大海上航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮船的100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠的较近，平行着驶向前方。忽然，正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似地，一点也不服从舵手的操纵，竟一头向“奥林匹克”号闯去。最后，“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。演示实验：自动靠近的小船为什么豪克号会撞向奥林匹克号呢？利用流体压强与流速关系，分析“豪克”号撞上“奥林匹克”号的原因。越狭窄的地方流体的速度越快两艘船内侧海水流速快压强小，外侧流速慢压强大，外侧水的压强大于内侧水的压强，让两艘船靠近。3喷雾器把一根中间切开(未断)折成直角的饮料吸管，一端插入水中，向管中用力持续吹气，会看到什么现象？分析其中的原因。4火车站与地铁站站台的安全线、安全门在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线，乘客必须站在安全线以外的地方候车，这是为什么呢？5草原犬鼠的“空调”洞穴 非洲草原犬鼠洞穴有两个出口，一个是平的，另一个则是隆起的土堆。这是为什么呢？你能说出空气的流动方向吗？观察、交流、回答、总结实验、观察、思考、分析、总结总结思考、活动分析、讨论归纳、总结思考、分析、交流观察、思考、分析观察、思考、总结通过观察实验现象，进一步激发学生的兴趣。引导学生观察、思考，归纳总结出结论。通过两组实验对比，得出气体和液体的压强与流速间有共同的规律，引出流体的概念。学生通过教师的“演示”实验和学生“动手”实验有机的结合，以及理论上的深入分析，对流体的压强与流速关系有深刻的理解。 利用所学物理原理，进一步与生活实际相结合，分析生活中的现象。让学生感受到学以致用的成就感，体会物理学习的价值。创设问题情景，进一步应用所学为社会服务。充分体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的原则。三、课堂小结一、基本知识1流体：具有流动性的气体和液体统称为