第四节 流体的压强与流速的关系 教学设计

1教学目标
1．让学生通过实验感知流体压强与流速的定性关系。
2．了解流体的压强与流速的关系。
3．能对有关现象作初步解释。
4.通过实验使学生加强动手能力，并通过小组讨论培养学生的语言表达能力。
2学情分析
《流体的压强与流速的关系》选自义务教育课程标准实验教科书《科学》（华师大版）八年级上册。
本节是在学生初步了解气体压强和液体压强特点的基础上，继续通过探究让学生体会流体的压强与流速的关系，以及由此去解释日常生活中常见的一些流体的压强与流速有关的现象。
3重点难点
重点：让学生通过实验感知流体压强与流速的定性关系。
难点：了解流体的压强与流速的关系。
教学活动
活动1【活动】流体的压强与流速的关系
引入：同学们，上课之前我们先来做一个游戏“猜猜猜”。（PPT）同学猜猜球会不会被吹走，球会不会掉下来。（教师演示“漏斗”吹乒乓球）
师：为什么呢？通过今天对《流体的压强与流速的关系》的学习以后，就能明白其中的奥妙了。（板书：§3—4流体的压强与流速的关系）
设问：那么什么是流体？
师：气体和液体都具有流动性，统称为流体（板书）。如：空气、水等。空气和水流动时有快有慢，那流速变化，流体的压强是否变化呢？下面我们来探究他们之间的关系。（PPT）
师：科学探究分成哪几步呢？（学生回答后PPT）
科学探究活动——研究流体的压强与流速的关系
A:提出问题：
师：气体压强与流速有什么关系？
B:猜想与假设：（请大家小组讨论）
学生猜测1.流体流速大，压强小。2.流体流速大，压强大。3.流体的流速与压强无关。
C:实验探究:
师：如何来检验我们的假设呢？
学生活动1：用两手平拿一张纸，让大半张纸自由下垂，在纸的上方沿水平方向吹一口气，这张纸将怎样运动呢？记录所观察到的现象并思考为什么会出现你所观察到的现象。
生：观察到纸会向上运动。
师：当我们用劲在纸的上方用力吹气时，纸的上方气流速度大，气体压强变小，而纸的下方气流速度不变，故气体压强不变，既纸上方流动气体的压强比纸下方静止气体的压强要小，所以观察到纸会向上运动。
学生活动2：用手提两张纸，使两张纸自由地平行下垂，向两张纸间用劲吹气，这两张纸间的距离会有什么变化？为什么会有这种变化？
生：能观察到这两张纸会相互靠拢。
师：当向两张纸间用劲吹气，两张纸的内侧气体流速大，外侧气体流速不变，两张纸的内侧气体压强小，外侧的气体压强不变，所以能观察到这两张纸会相互靠拢。
学生活动3：吸管喷雾器
取饮料吸管一支，在离吸管三分之一处剪一个水平切口，从切口处折弯成直角，取一烧杯水（水面离杯口2—3cm），把吸管短的一端放入水中，切口离水面2—3cm，然后用嘴从长的那端用劲吹，猜测一下，会发生什么现象，为什么会产生这样的现象？
生：当用嘴从长的那端用劲吹时，吸管切口处的气体流速大，压强小，杯内水面上的压强等于大气压，压强较大，杯子中的水会在大气压的作用下会从切口喷洒而出。
由活动一、二、三得出结论：当气体稳定流动时，在流速越大的地方，压强越小；在流速越小的地方，压强越大。
师：同学们，下面来进行一场比赛（硬币跳高比赛），具体规则请看投影PPT。
生：（活动）请同学们在离桌边２－３cm处放一铝质的硬币，在硬币前10cm左右放一高约为2cm放一直尺或钢笔支起一个栏杆，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可能跳过栏杆，比比看谁能使硬币跳得最高。
问：哪位同学来分析一下原因？
分析：硬币与桌面间总有一定的缝隙，这样硬币的下方和上方都有空气，没有吹气时，硬币上面的空气与下面的空气可看做静止，这时硬币上面的空气对硬币向下的压强等于下面的空气产生的向上的压强，硬币受力平衡而静止．当在硬币上方沿着与桌面平行的方向吹气时，硬币上方气体的流速大、压强小，下方气体的流速小、压强大，使硬币受到较大的向上的力而向上运动。
师：同学们气体的压强与流速有这样的关系，哪液体的压强与流速是否有同样的关系呢？下面我们继续用实验来探究。
学生活动4：两只纸船相碰
请参照同学们投影（PPT），在水槽中放入两只纸船，用塑料瓶向两只纸船间喷射水流，观察到两只船怎样运动？
问：为什么两只纸船会相互靠拢呢？
（先有学生解释，再有教师结合PPT解释）
师：同学们，刚才的实验你能解释1912年发生的一起航海事故吗？（见投影PPT）（1912年,秋季的一天,当时世界上最大的远洋轮之一”奥林匹克号”正在大海上航行,离它100米左右的地方,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰”豪客号”与它平行疾驶.突然,小军舰偏离了方向,一个劲地向”奥林匹克号”冲去,结果与”奥林匹克号”相撞。）
师：下面请大家看投影
思考：液体不流动时图中ab两管中液面为什么相平？液体流动时ab两管中液面的变化如何，为什么会这样？
（学生思考、小组讨论。）
教师活动5：动画演示（液体压强与流速的关系）
师小结：液体流动时由于两玻璃管的粗细不同，液体流过粗玻璃管时流速小，液体压强大，与之相连的玻璃管的液面高，液体流过细玻璃管时流速大，液体压强小，与之相连的玻璃管的液面低。
由活动四、五可得出结论：当液体稳定流动时，在流速越大的地方，压强越小；在流速越小的地方，压强越大。
D、得出结论：通过上述两组实验可得出：流体压强与流速有一定的关系，当流体稳定流动时，在流速越大的地方压强越小；在流速越小的地方压强越大。（板书）
拓展应用
1．飞机机翼的升力
师：飞机是现代交通的重要工具，自从1903年莱特兄弟用他们自己制造的飞机试飞以来，飞机已有了很大的发展。支持飞机在空中飞行，主要是飞机的机翼产生升力。机翼为什么能产生升力呢？
（引导学生仔细分析，大胆想象，并学为所用）
师课件展示：分析机翼为什么能产生升力？气流流过机翼上缘的路程长，流速大，压强小，气流流过下缘的路程短，流速小，压强大，两个表面的压强差产生向上的升力。
2．水翼船（P62）
课件展示水翼船并师生共同解释水翼船快速的原理。（学生看书后回答）
3．安全线
在火车和地铁站台上，在离台口1m距离的地方，都要用漆划一道安全线，等候乘车的旅客都应站在这条安全线后面才能确保安全。这是为什么？
4．诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到：“八月秋风尚怒号，卷我屋上三重茅”，请你分析诗中包含的物理道理。
5．非洲草原犬鼠是营建安适的洞穴的高手,它把自己安身的洞穴建成右图所示,图中洞的的外围是泥土,箭头方向表示风向,当地面上风吹动时,能给犬鼠带去习习凉风。
知识小结
说一说：通过本节的学习你最大的收获是什么？
回头看：同学们通过这堂课的学习能解释一开始提出的“猜猜猜”了吗？（PPT）
课外延伸，体会规律（见PPT）