《在流体中运动》教案

1、在流体中运动教学设计一、教学目标1、 知识与技能（1 1）知道流体的压强与流速的关系。（2 2）了解升力是怎样产生的。2、 过程与方法（1 1）通过观察、实验，让学生经历探究流体压强与流速关系的过程，体会伯努利原理的推 理过程。（2 2）通过对鸟翼和机翼的观察和探究，认识升力，并培养学生的观察能力和动手能力。3 3、情感、态度与价值观（1 1）结合日常生活现象，激发学生兴趣。 （2 2）了解历史，加深人文素养。（3 3）培养学生交流讨论意识和协作精神。二、 教学重点与难点教学重点：流体的压强与流速的关系，并能解释生活现象。 教学难点：对液体压强与流速关系的探究活动，设计实验认识“升力” 。三、

2、 教具： 乒乓球两个、漏斗、两张纸、纸片、水槽、水、水杯，吸管两支、多媒体课件四、教学过程：（一）创设情境、引入新课：1 1、创设情境，激发学习兴趣 （课件 1 1）引入：同学们看过特工 007007 系列电影吗？有的同学可能看过，咱们来共同看其中 一个电影片段，看一下片段中， 007007 和敌人作战时的一个镜头。（1 1）让学生注意观察现象。看完后说一说，你印象深刻的一幕是哪一个镜头，（人被“吸”进飞机的螺旋桨内） 。（2 2） 、你认为出现这种现象的原因可能是什么？ 引导学生得出：可能是飞机螺旋桨那里空气流动快的缘故。 师：空气流动快，就可以把人“吸”进去了吗？ 带着这个疑问，让我们一起

3、走进今天的知识殿堂。引入今天的课题“在流体中运动” 。（二）进行新课1 1、流体的定义：什么是流体？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， 当流速变化时， 流体的压强是 否变化，如何变化？下面我们来探究他们之间的关系。2 2、科学探究活动研究流体压强与流速的关系（1 1）提出问题：流体压强与流速有什么关系？（2 2）（课件 2 2） 猜想与假设：猜想 1 1：液体和气体流动越快，它的压强越大。 猜想 2 2：液体和气体流动越快，它的压强越小。 猜想3 3：液体和气体流动越快，它的压强不变。（3 3）制定计划、设计实验： 我

4、们在探究过程中，提出了猜想假设以后，接下来要做什么？ 生：制定计划，设计实验，然后进行实验，收集证据。为了验证上述的猜想是否正确，请同学们利用你手中的物品动手做一做， 你可以选其中一个来验证，做完后，可以选择其它的器材来探究。 明确探究目的， 给定一些器材， 由学生选择并设计实验方案，经历实验的过程，来探究流体 的流速与压强的关系。（4 4）、进行实验、收集证据： 同学们拿出课前准备好的东西，分组进行以下实验。（课件 3 3）：比一比看谁做得好 【实验一】用手握着两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气。【实验二】 在倒置的漏斗里放一个乒乓球， 用手指托住乒乓球， 然后从漏斗口向下用力吹气

5、， 并将手指移开。【实验三】用注射器向漂浮在水面上的两只小船间喷射水流【实验四】 两根吸管，一根一端竖直插在水中，一端露出水面，用另一根吸管水平向竖直管 口吹气。（课件）温馨提示：1 1、说出你要验证的猜想， 在实验时你要改变哪个地方流体的流速？是如何改变流体流速的？2 2、由于这个改变，你观察到什么现象？3 3、通过现象，你得出的结论是什么？ 学生按照所设计的方法进行实验，教师巡视指导。分组实验，并记录实验结果。 分组讨论，并抽学生代表来阐述。（5 5）交流与合作 请每小组派一个代表就刚才的实验， 到讲台上演示， 说说观察到的实验现象， 并发表一下自 己的看法。（课件）第一个实验的现象：两张

6、纸向中间靠拢了。 引导学生讨论得出：吹气时，纸张内侧空气流动快，压强变小，纸张外侧空气流动慢，压强 大，内外造成压强差，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。 （课件）第二个实验的现象是：乒乓球好像被吸住一样。 引导学生讨论得出： 往漏斗内吹气， 漏斗内空气流速大， 压强小， 球下方的空气流速小压强 大，内外压强差把乒乓球托住。结论：流动气体的压强，流速较大的位置压强较小。 （课件）第三个实验的现象是：分开的乒乓球靠在了一起。 引导学生讨论得出：冲水后，两球之间水流快，压强变小，两球外侧水流慢，压强大，因此 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

7、的位置压强较小。 （课件）第四个实验现象：水从吸管内上升 引导学生讨论得出： 往管口吹气时， 管口空气流速大， 压强小， 水面上空气流速慢， 压强大， 因此压强差将水压出吸管。总结：气体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。 归纳结论，并板书：流体在流速大的地方压强较小，流速小的地方压强较大。（三）伯努利原理（课件） 同学们总结的这个规律，在 17381738 年的时候，伯努利就通过大量的实验归纳得出，我们将流 体的压强与流速的关系，这个规律称为伯努利原理。3 3、解释升力产生的原因：师：现在我们用双手将一张纸条靠在嘴唇下， 另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气， 手中 的纸会怎样？你

8、能不能用伯努利原理来解释这个现象？学生分组做实验，并解释原因。 引导学生分析：为何小纸条会向上运动，而不是向其它方向运动？ 生：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，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。鸟能飞翔在空中道理是否也是这样？鸟翼向上运动，肯定是有一个力作用在它上面了， 而这个力呢，由于它有提升物体的作用，所以我们把它叫做“升力” 。（ 4 4 ）观察思考：（课件）观察与思考：鸟儿为什么能在蓝天上飞翔 ? ? 提问：根据流体压强与流速的关系，你能解释升力是怎样产生的吗？ 学生交流后解释： 鸟飞行时，

9、鸟翼的形状决定了鸟翼上下表面空气流动的速度是不同的， 从 鸟翼横截面的形状可知，其上方弯曲，下方近似于直线，因此，鸟飞行时，空气和鸟做相对 运动，相同时间， 由于上方的空气比下方的空气走的距离要长， 所以鸟翼上方空气流动比下 方要快，压强变小。与其相对，鸟翼下方空气流动较慢，压强较大，上下的压强差造成了对 鸟一个向上的升力。（四）、生活中的应用： 伯努利原理在生活中有很多应用， 由它引起的现象也很多， 下面请同学们走近生活， 找出其 中蕴含的物理道理。首先同学们能想到和鸟儿一样在空中飞翔的是？学生列举：飞机 （1 1）解释飞机的设计原理 飞机在天空像鸟一样飞翔， 它和鸟儿有什么相似之处？也有一

10、对翅膀。 如果你是飞机设计师， 你该如何设计机翼的形状 ? ?学生自己动手画图 同学们画出的机翼和什么相似？ 生：和鸟翼相似， 展示（课件）飞机与鸟 飞机的研制成功是仿生的一个典型例子；几十吨重的飞机能腾空而起，它同样也需要升力， 飞机的升力真有这么大吗？（课件）分析鸟和飞机翅膀的作用 （课件）：演示飞机起飞和飞机的机翼 讨论交流：飞机升天的秘密引导学生总结： 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

11、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，不仅空中飞翔的鸟类、飞机利用了升力，水中的这些物体也利用了升力。展示（课件）：水中：企鹅、海豚、鳐鱼、深水飞机。它们也有翅膀，称为水翼。 接下来请同学们看这幅画面：（ 2 2）（课件）：在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1 1 m 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？ 学生分析：当列车经过时，高速行驶的列车带动周围空气的流动，靠近列车的空气流速大， 压强小。如果人站得太靠近列车的话，人前方的压强较小，后方压强较大， 人的前后方就有 压强差，以至产

12、生压力差，会把人推向列车，造成事故。师：所以我们在日常生活中，走在马路上时，一定要注意什么？ 生：一定要沿路边走，不要靠车辆太近。人走在马路上要遵守交通规则， 同样，在水里， 轮船航行时也要遵守航海规则，否则就会出 现以下这样的事故。（3 3）（课件）：19121912 年秋天，远洋轮船“奥林匹克”号与较小的巡洋舰同向航行，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船冲来，结果小船把 “奥林匹克”的船舷 撞了一个大洞。是谁造成了这次意外事故，两船之间的“吸引”是磁力？还是不可知的“魔 力”？师：同学们能不能用刚学到的知识来解释是什么力量驱使两船相撞吗？ （课件）：解释现象：两船之

13、间水流速度快，压强变小，船外侧水流速度慢，压强大，船内 外两侧的压强差使两船相撞。师：所以，轮船在海上航行时，同向行驶的两船要注意什么？ 生：不要近距离同向行驶。（课件）航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行展示（课件） ：护航军舰这是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景， 护航编队一般采用前后护航形式， 而不采用 “并 排”护航，。（五）解决问题：师：刚才的例子我们知道了生活中很多现象跟流体压强与流速有关， 只要我们能够认真学习， 也能把科学知识应用到生产、 生活中去， 来解决一些问题， 同学们有没有信心？让我们一起 来看下一幅图片。（课件）：跑车 跑车的车头呈流线型，当跑车跑得足够快时，你能想

14、象它会怎么样吗？车会有什么危险？怎样避免这种危险？生：车会飘起来，发生事故。启发学生： 解决办法， 安装一个什么形状的装置， 使车不能向上飘起？启发学生能不能根据 机翼的作用，用逆向思维的创造方法来思考。（课件）：汽车尾翼（气流偏导器） 听了同学们设计的方案我很欣慰，因为你们做到了学有所用。 现在同学们能不能用伯努利原理解释开始上课时我们看到的电影中的片段？ 生： 螺旋桨处空气流速快，压强小， 人周围空气流速慢， 压强大，压强差将人推进螺旋桨内。（六）课堂小结： （课件）：盘点收获时间过得真快， 不知不觉又到了我们盘点收获的时候了， 通过本节课的学习， 你有哪些收获 和感悟？下面请同学们畅所欲

15、言，组内交流一下本节课的收获。生：以小组为单位，回顾自己这节课所学的内容，谈收获和感悟。五、拓展提升：1.1.你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图3 3 所示，一阵大风吹来，伞面可能被“吸”，从而严重变形。下列有关这一现象及其解释，正确的是（ ）A A 伞面被向下“吸”B B .伞上方的空气流速大于下方C C .伞上方的空气流速等于下方D D .伞上方的空气流速小于下方2.2.如图所示 , ,是我国海军舰艇赴亚丁湾护航时的情景. .护航编队一般采用前后护航形式，而不采用“并排”护航，这是因为流体流速大的地方，压强 _ , ,当两船高速并排行驶时易发生 _事故 . .3 3、如图所示，粗细不均匀的水平水管下面，连接一个 U U 形玻璃管，管内装有水银。当水管中的水不流动时， U U 形管两管中的水银面是 _ 的；当管中的水快速稳定流动时， U U 形管中 _管中的水银柱会上升（填“左”或“右” ）。4 4、想像一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则不会出现的 情况是（ ）A A飞机翅膀的截面形状应该翻过来B.B.两艘并列通向行驶的船不会相撞C C地铁、火车站的站台安全线不必设置D.D.喷雾器再怎么用力吹也喷不出雾来5 5、每当疾驰的汽车通过时，路旁的纸屑、细草等常常 被吸向汽车，试说明其中的道理。6 6