课题??9.4流体压强与流速的关系
教材分析??本节是在学生学习了液体、气体压强的基础上,知识与技能上的延伸,是倾向于实验探究规律和应用的内容,能体现从生活走向物理的过程,是学生对流体力学重要规律伯努利定律的初步尝试,本节内容比较抽象,所以一定要为学生创设好物理情景,组织好学生分组实验,引导学生从自然现象中发现问题、提出猜想、设计实验验证猜想、收集证据、分析论证,得出结论,体验探究实验的思维过程,在师生、生生的交流合作中培养团队精神。
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学情分析??学生在前面的学习中对压强、液体压强、大气压强有了初步的认识,了解微小压强计的工作原理和用法,了解压力与压强的关系,体验过流体压强规律在生活中的应用比如喷雾器、放风筝,划船等,但还没有建构起流速与流体压强的关系,学生对飞机升力的产生是很有兴趣的。
教学目标??一.知识与技能
??????????了解流体压强与流速的关系,并能用其解释某些自然与生活中的现象。
???????????了解飞机的升力是如何产生的、喷雾器的工作原理。
???????????二.过程与方法
???????????通过观察和分析流体运动规律,学习猜想,设计实验验证猜想,进行实验,收集证据,分析论证,评估,交流与合作。
???????????三.情感态度与价值观
???????????领略液体、气体压强差异所产生现象的奥妙,亲近自然,激发学生热爱科学、关心社会生活的良好道德情操,在交流讨论中培养学生敢于表达自己的观点,随时关心社会的发展变化,学以致用。
教学重点????探究液体、气体压强与流速的关系,用流速快的地方压强小的规律解释自然和生活中的现象。
教学难点???组织好学生的分组探究实验,实验后的交流论证活动。
教学方法???演示实验法、探究实验法、转换法、讨论法、归纳法。
教具和媒体???漏斗、乒乓球、盆、水、一次性筷子、吸管、铁架台、飞机升力演示器、硬币、纸折小船、自制竹蜻蜓、U型管、蓝球、胶管、PPT课件。
教学过程
一、情景导入
观看河流和烟雾的视频,请学生找出气体和液体在物理性质上有哪些共同点。
归纳液体和气体的共性:(1)没有固定的形状。
(2)能自由移动。
(3)不同地方水的流速不同。
(4)物质的分布是连继的。
?二、新课教学
一、流体
液体和气体统称为流体。
由于流体在物理性质上有许多共同点,在力学性质上会有哪些独特的表现?我们一起来探究。
1.演示硬币跳高实验。(学生)
2.演示漏斗吹乒乓球实验。(学生)
猜想:1.静止空气中的硬币不跳高,吹气后跳高,猜想不同流速的流体中物体受的压力不同。
????? 2.静止空气中球下落,向下吹气,球悬空,猜想不同流速的流体中物体受到的压强不同。
二、设计实验验证猜想
1.U形管吹气实验,探究静止空气与快速流动空气的气压大小。
2.划小船实验,比较静止水与流动水中液体压强大小。
三、流体与压强的关系
??分析、归纳实验现象得出结论:流体中流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大。
四、飞机的升力。
演示机翼模型实验?(分三种情况放机翼正放能飞、到放不能飞、反放不能飞,引发学生发散性思维,逆向思维。)
观察实验现象,分析、讨论得出飞机获得升力的原因:
?飞机机翼的形状:底平上凸
在相等的时间里,机翼上下气流通过的路程不同,即气体的流速不同。
飞机机翼上面气流的速度大,气体的压强小;下面的气流速度小,气体的压强大。因此在上下表面产生了压强差,从而产生压力差,这就是向上的升力。??
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五、应用与拓展
??????(1)吹乒乓球实验,学生展示,讨论应用。(a)只吹一只球的左边,球向左移,吹右边球向右移,(b)两球远离吹中间球不动,(c)两球靠近吹中间两球相碰,学生分析成因,说出(a)的应用是在火车站候车时人必须站在安全线外,否则在前后压强差的作用下人会被推向火车;说出(c)应用于两船靠近时不能并排高速行驶,否则相碰。
(2)喷雾器原理实验,学生展示,讨论原理。
用手封闭左管,向右管吹气,发现没有液体喷出,打开左管,再向右管吹气,发现有液体喷出。说出原理,左管封闭与大气不通,虽然向右管吹气,因左右管不能形成压强差所以没液体喷出,打开左管左管与大气相通,向右管吹气,左右管形成压强差在大气压的作用下,液体从右管喷射而出,这就是喷雾器的工作原理。
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(3)竹蜻蜓实验,学生展示,讨论原理。
竹蜻蜓中国古代优秀的发明,它没有流线型的机翼但一样可以飞行,它的叶片是螺旋形的,当它高速旋转时上方形成高速气流压强小,下方形成慢速气流压强大,在上下压强差的作用下,产生竖直向上的压力差,当压力差大于重力竹蜻蜓起飞,应用直升机飞行原理,解释龙卷风形成因也是这一原理。
课堂练习??1.小明坐在汽车上,汽车行驶过程中,开了车窗小明看到车内悬挂的窗帘在向_?????????飘动(选填“车内”或“车外”);这是由于车外空气的流速大于车内的,而使车内的气压________车外的气压而造成的(选填“大于”、“小于”或“等于”)
2.家里的窗子没有上锁,突然外面括起大风,窗户自动向外打开,请解释形成的原因。
3.小明家微型车的后窗是不能完全打开的,只能打开一条细缝,可是在行车时他爸抽烟车内空气很混浊,小明抗议,他爸说你把车窗打开,窗打开一条缝后,一会车内空气就变清洁了,同学们你能解释车子在运行过程中是如何换气的吗?
4.都匀市区的风雨桥很美丽,清清的河水从桥下的翻水坝上流过,可是有时在翻水坝下的入水口处总是有一些泡沫垃圾冲不走,可忙坏了我们的环卫工人去打捞,请你解释这个现象形成的原因。这一事件在生活中给了我们什么启示?