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第四节 流体压强与流速的关系 学习目标1、知识目标(1)让学生初步知道流体具有流动性。(2)让学生初步了解流体压强与流速的关系。(3)让学生初步了解机翼升力产生的原因。(4)让学生能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。2、能力目标(1)通过实验使学生加强动手实践能力。(2)培养学生用所学流体的压强知识分析解决实际问题的能力。(3)通过小组讨论培养学生的语言表达能力。3、情感目标通过本节课的学习进一步感受物理学的魅力,从而更加热爱物理。重点、难点重点:初步了解流体流动时压强的特点。难点:能用流体压强与流速的关系简单解释生活中的一些现象。教具演示:多媒体计算机、机翼模型、飞机模型、横截面积不同的玻璃管等。学生探究实验材料:乒乓球、漏斗、小纸船、纸张、矿泉水瓶、杯子等。教学过程一、引入课题让学生做两个“漏斗”吹球球不走的小实验,把乒乓球放置于漏斗中间,一个朝上,一个朝下,往漏斗里吹气。事先让同学猜想,球会不会被吹走,球会不会掉下来,然后实验。实验现象与学生猜想不一致,激发学生疑惑和强烈的好奇心,引入今天的课题“流体压强与流速的关系”。 那么什么是流体? 教师答: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,那流速变化,流体压强是否变化,如何变化,下面我们来探究他们之间的关系。二、新课教学1、科学探究活动研究流体压强与流速的关系(1) 提出问题流体压强与流速有什么关系?(2) 猜想与假设猜想1:液体和气体流动越快,它的压强越大。猜想2:液体和气体流动越快,它的压强越小。猜想3:液体和气体流动越快,它的压强不变。(3)设计好实验并进行实验下面请同学们拿出课前要大家准备好的东西:乒乓球、漏斗、小纸船、纸、杯子、矿泉瓶等等,按事先分好的组进行实验。投影下面记录了他们的探究过程:1:对着两张自然下垂平行拿着的纸向中间吹气,看见了什么现象?2:杯子里放入乒乓球,往杯口水平吹气,能否让乒乓球在杯子之间跳跃,试看看。3:将事先折好的两只小船,放入脸盆内,然后用矿泉瓶当作水管向船中间的水域冲水,两船如何运动?一组选其中一个实验探究,做完后可以探究其它实验。比一比看谁的实验做得好学生按照所设计的方法进行实验,教师巡视指导。2、演示实验:直观体现流体压强与流速的关系 演示如图所示,引导学生观察玻璃管粗细和水柱的高低。 投影动画分析 引导学生分析A、B管流速大小和a、b处的压强大小。如图中所示的玻璃管,A处的横截面比B处的大,在A和B处分别装有竖直玻璃管a和b。当水在玻璃管中流动时,可以看到a管中的液面比b管中的高,这说明A处的压强比B处的大,而在横截面较小的B处,水流比较集中,水的流速显然比在A处的要大。这就是说:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。3、联系生活实际:学生举例,并能用今天所学的知识简单解释现象。例如大风吹过走廊时,开着的门会怎什么样,为什么?(利用模型演示)为什么火车站台都有一条安全线,火车行驶时严禁人们进入安全线以内的区域?解释开头的“漏斗”吹球球不走的实验。从刚才例子我们知道了生活中很多现象与流体压强、流速有关,并能用他们的关系分析。那么生活中流体压强、流速又有哪些应用呢?最重要的应用之一是飞机,那飞机是如何在天空飞翔呢?4、解释升力产生的原因老师:现在改变一下,用双手将一张纸靠在嘴唇下,另一端自然下垂,沿纸的上方水平吹气,手中的纸会怎样?学生分组做实验,并解释原因。生:纸条会上飘。师:为什么?生:由于吹气时,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。并且我们发现,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。投影1 飞机的机翼有什么特点?2飞机飞行时升力是如何产生的?后演示飞机机翼上升,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,不仅飞机利用了升力,水翼船也利用了升力来减小船体的阻力,水翼船的下部,也有类似于飞机机翼的水翼,船在高速行驶时,水翼会获得升力,使船体与水的接触面积减小,从而减少水对船体的阻力,进一步提高船速。三、总结、扩
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