第四节
流体压强与流速的关系
学习目标
1、知识与技能目标
(1)了解气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)了解生活中跟气体的压强与流速相关的现象
2、过程与方法目标
(1)通过观察,认识气体的压强跟流速有关的现象
(2)体验由气体压强差异产生的力
3、情感、态度与价值观目标
初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙,获得对科学的热爱、亲近感
教学重难点
1、重点:了解流体压强与流速的关系,并能解释生活现象。
2、难点:对流体压强与流速关系的探究活动。
教学方法
演示法、实验法、归纳法
教学课时
1课时
教学准备
纸,乒乓球等
教学过程
一、情景引入
教师叙述几个生活场景。
1.、一阵秋风吹过,地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。
2、冬天,风越刮越大,带烟囱的炉子里的火越着越旺,火苗越蹿越高。
3、居室前后两面的窗子都打开着,过堂风吹过,居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。
这些都是生活中司空见惯的生活现象,同学们思考过其中的奥妙吗?科学往往就藏在我们身边,今天这节课我们就要通过实验揭示这个小秘密。
二、进行新课
一、流体和流速的关系
教师介绍流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
1、学生实验
(1)、“吹硬币”
(2)、
用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,观察两张纸怎样运动。
(3)、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,并将手指移开,观察现象。
现象汇总
实验结束后,组织学生分组汇报实验现象。
引导学生分析:
实验中的研究对象为什么会运动?(研究对象的两面存在压强差)
确立课题、得出结论
学生小组讨论总结出:这些实验都是研究了气体压强与流速的关系。
实验现象归纳出实验结论:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
2、解释现象
放手让学生运用结论,利用身边的器材再自行设计一两个小实验。
乒乓球被水流吸住、
电吹风向上对着乒乓球吹、越吹越不跑等实验。
(这个实验也可演示,由学生解释现象)
实验后讨论分析下列问题:
1、
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?
2、
为什么风暴常常会把房子的顶部掀掉?
教师引导学生分析归纳。
二、飞机的升力
1、阅读教材,了解飞机的升力
根据图9.4-3制作的机翼模型进行实验。分析现象原因。
学生阅读教材,教师分析讲解。
产生升力的原因:气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上下不对称,在相同的时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼上表面的压强较小;下方气流通过的路程较短,速度较小,它对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上下表面就存在着压强差,这是产生升力的原因。
2、解释现象
(1)、鸟的翅膀
与飞机的机翼相似,鸟的翅膀上方也呈弧形。由于鸟的翅膀的柔韧性好,它们拍动翅膀时不仅产生升力,而且还会带着鸟儿往前飞。
(2)、气流偏导器
像机翼、鸟的翅膀的这种形状的应用很多,比如跑车的车头呈流线型,当跑车跑得太快,车会有什么危险?(发飘、不稳)怎样避免这种危险?
学生讨论,找出解决问题的方法(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:
在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀,弧形朝下,当车速很大时,作用在这只翅膀上的方向向下的压强大,这样可以增强车轮的着地性能。实际上,这种翅膀已被采用叫气流偏导器。
三、小结
学生总结本节课所学内容,明确目标,强调重、难点
四、作业布置
补充题目
五、板书设计
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