《流体压强与流速的关系》教学设计

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  三维目标:
  1.知识与技能
  (1)了解流体的压强与流速的关系;
  (2)了解飞机的升力是怎样产生的;
  (3)了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。
  2.过程与方法
  (1)通过实验探究,初步了解流体压强与流速的关系。
  (2)体验由气体压强差异产生的力。
  3.情感态度与价值观
  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。
  教学重点:通过探究得到流体压强与流速的关系并解释相关的现象。
  教学难点:利用流体压强与流速的关系分析生活中的实例。
  课时安排:1课时。
  教学用具:多媒体课件、一角硬币、直尺、两个乒乓球、细线、蜡烛、火柴、两根塑料吸管、两张纸、流体压强与流速的关系演示器、机翼模型。
  教学过程:
  〖导入新课〗
  1.学生活动:硬币“跳高”比赛
  (1)比赛设计:将一枚一角硬币放在离桌边5cm处,在硬币前10cm处用直尺架高约2cm。
  (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),使硬币翻越直尺。每个人都进行活动,使硬币成功翻越直尺或看谁硬币“跳”得更高。
  (3)思考:是什么力使得硬币向上“跳”起来?
  2.思考并回答下列问题:
  (1)力有哪些作用效果?______和______。
  (2)硬币向上“跳”,说明硬币______发生了改变,这是因为硬币受到的______改变了,这可能是由于硬币上下表面受到的______改变的原因造成的。
  (3)吹气,加快了硬币_______(回答上方或下方)空气的流动速度。
  同学们做出了大胆回答,这就是我们要学习的第四节流体压强与流速的关系。
  〖推进新课〗
  多媒体出示学习目标:
  (1)了解流体的压强与流速的关系;
  (2)了解飞机的升力是怎样产生的;
  (3)了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。
  (一)流体压强跟流速的关系
  我们知道,气体和液体都具有流动性,所以我们说它们都是流体。通过刚才的活动,我们已经猜到流体压强与流速有关系,那会有什么关系呢?
  1.教师演示:用漏斗吹乒乓球。
  2.探究“流体流速与压强的关系”。
  (1)提出问题:流体压强与流速有什么关系?
  (2)猜想假设:流速越大,可能流体的压强越小;流速越小,可能流体的压强越大。
  (3)制定计划与设计实验:利用提供的两个乒乓球、细线、蜡烛、火柴、两根塑料吸管、两张纸等器材,自主探究。
  (4)进行实验与收集证据:学生利用各自小组中拥有的器材实验,每组至少采用两种方法。
  (5)分析现象得出结论:在气体中,流速越大的位置压强越小。
  (6)交流评估:各小组把实验方法、看到的现象和得到的结论说出来进行交流。
  展示下图中流体压强与流速的关系演示器。
  3问题:
  (1)当阀门甲、乙都关闭时,这是什么装置?它有什么特点?
  (2)同一水平面上的A、B、C三点的压强有什么关系?为什么?
  4.问题:
  (1)三个竖直管中的液面还相平吗?
  (2)同一水平面上的A、B、C三点的压强有什么关系?
  (3)A、B、C三处的水流速度相同吗?有什么关系?
  (4)通过现象,你能得出什么结论?
  5.即学即练(多媒体出示)
  (1)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?
  (2)狂风发作时,经常会揭起屋顶的瓦片,这是为什么?
  (3)夏季我们经常把门窗打开,“过堂风”让我们凉爽不已。可是风却经常把门给关上,你能解释这个现象吗?
  (4)1912年秋季的某一天,当时世界上最大的远洋海轮——“奥林匹克号”正航行在大海上。在离“奥林匹克号”100米远的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶着。这时却发生了一件意外事情:小船好像被大船吸过去似的,完全失控,一个劲儿地向“奥林匹克号”冲去,如图所示。小船怎么会被大船“吸”过去呢?
  6.学生讨论、交流后回答,教师评价、讲解。
  (二)飞机的升力
  1.提出问题:我们经常在电视上看到飞机起飞的片断。可是,沉重的飞机并不是像鸟一样扇动翅膀飞行的,它的“翅膀”不能扇动,是什么原因使飞机飞起来的呢?
  2.学生分组讨论:利用刚刚所学,发表意见。飞机上方的空气流速大一些,压强小一些;下方的空气流速小一些,压强大一些,这样飞机就飞起来了。
  3.问题:展示飞机的机翼,同学们观察机翼的形状,有什么特点?
  学生活动:仔细观察、讨论。从上面看,机翼是梯形的。从侧面看,机翼的上表面是凸起的流线型,下表面几乎是平的。
  思考:难道,正是机翼的这种形状实现了飞机上升的梦想?
  4.教师演示:利用机翼模型探究机翼上升与流速的关系。
  (1)用电吹风吹机翼模型。
  (2)教师讲解:飞机飞行时,空气相对于飞机向后流动。气流被机翼分成上下两部分,在相同的时间内,机翼上方的气流通过的路程较下方的气流通过的路程长,因此流速较大,对机翼的向下压强较小,向下的压力小,而下表面空气的流速小,机翼下表面受到空气向上的压强大,向上的压力大,上下表面存在压强差和压力差,这个压力差就是飞机受到的向上的升力。
  结论:飞机的升力:空气对机翼上、下表面存在压强差,从而产生压力差,这个压力差就是飞机向上的升力。
  5.即学即练:多媒体出示课堂检测题。
  〖课时小结〗
  1.液体和气体的压强还与流速有关:流速越大的位置 压强越小,流速越小的位置压强越大。
  2.空气对机翼上、下表面存在压强差,从而产生的压力差就是飞机向上的升力。
  〖布置作业〗:
  教材P93“动手动脑学物理”第1、2、3、4题。
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