第四節(jié)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

1、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系教學(xué)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容是固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)等知識之后的延伸，是區(qū)別于靜止?fàn)顟B(tài)下的壓強(qiáng)知識，對于學(xué) 生全面了解的壓強(qiáng)知識有較大幫助。學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析八年級學(xué)生有一定的認(rèn)知基礎(chǔ)，有一定的實驗動手能力和觀察能力，對科學(xué)奧秘有強(qiáng)烈探知的愿望。但不 善于對實驗現(xiàn)象的解釋和歸納，在教學(xué)中教師要多加引導(dǎo)。學(xué)生在學(xué)習(xí)了固、液、氣靜止時產(chǎn)生壓強(qiáng)的知識后，習(xí)慣于套公式進(jìn)行計算，對“靜止?fàn)顟B(tài)下產(chǎn)生壓強(qiáng)” 有思維定勢。 對“流體流動時的壓強(qiáng)與靜止液體的壓強(qiáng)不同”難于理解。 教學(xué)中要抓住學(xué)生對探究小實驗和 “飛 機(jī)是如何升上天空的”等感興趣的問題展開。設(shè)計思想 本節(jié)課以實驗探究為主線

2、，以小組協(xié)作為形式，利用多媒體手段，展現(xiàn)情景，通過師生交流、互動，制定科 學(xué)探究的方案， 以有趣的小實驗激發(fā)物理學(xué)習(xí)興趣。 通過教師引導(dǎo)學(xué)生積極參與科學(xué)的探究活動， 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué) 探究的精神。首先，從液體和氣體的壓強(qiáng)的共性引入課題， 通過情景設(shè)置和小實驗激發(fā)學(xué)生的興趣， 引發(fā)學(xué)生的猜測， 進(jìn) 而過渡到本節(jié)的重點， 即探究驗證氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的過程。 在探究過程中， 學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的幾個過程， 體驗了科學(xué)探究的基本思路和方法， 使學(xué)生的觀察能力， 實驗動手能力有較大的提高。 通過小組合作探究， 讓學(xué) 生逐步學(xué)會問、學(xué)會猜、學(xué)會做、學(xué)會想。其次，通過升力的產(chǎn)生和生活中的流體現(xiàn)象的分析， 突破

3、本節(jié)難點， 即用流速與壓強(qiáng)的關(guān)系來分析生活中的 實際問題。通過具體的實例，讓學(xué)生感受到“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。讓學(xué)生感悟到物理現(xiàn) 象就在我們?nèi)粘Ｉ钪校?科學(xué)就在我們身邊， 激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的濃厚興趣， 初步領(lǐng)略氣體壓強(qiáng)差異所產(chǎn)生的奇妙 現(xiàn)象。最后，在教學(xué)的結(jié)尾，試圖在作業(yè)布置方面作一些嘗試。通過“教學(xué)鏈接”布置學(xué)生課后思考，讓學(xué)生利用 網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢，使作業(yè)更多地向課外延伸，走向社會，走向開放。教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能：初步知道流體具有流動性特點；初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系；初步了解機(jī)翼 升力產(chǎn)生的原因；嘗試應(yīng)用“流速越大的位置壓強(qiáng)越小”觀點來解釋實際問題。通過探究加強(qiáng)學(xué)生的

4、實驗動手能力；培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識分析解決問題 的能力。通過小組討論培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。2、過程與方法：教學(xué)設(shè)計立足于實驗探究，通過實驗觀察、分析與總結(jié)，使學(xué)生獲得較多的感性認(rèn)識。3、情感態(tài)度價值觀：讓學(xué)生感受到物理與科學(xué)和社會、生活的聯(lián)系，感受到科學(xué)的現(xiàn)實性。使學(xué)生 產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，初步領(lǐng)略科學(xué)的美妙與和諧，體驗解 決問題時的喜悅。培養(yǎng)學(xué)生合作意識與協(xié)作精神。教學(xué)重點和難點重點：探究驗證氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的過程。 難點：用流速與壓強(qiáng)的關(guān)系來分析生活中的實際問題。教學(xué)過程設(shè)計一、引入新課師：同學(xué)們， 這節(jié)課以前我們學(xué)習(xí)了

5、壓強(qiáng)的一些知識， 其中主要是液體的壓強(qiáng)和氣體的壓強(qiáng)， 其實氣體和液 體有一些共性，哪位同學(xué)能說出是什么共性？生：氣體和液體都沒有一定的形狀。生：氣體和液體都不是固定的，可以流動。 師：對，正因為氣體和液體都具有流動性，我們將氣體和液體統(tǒng)稱為流體。 板書：流體：氣體和液體統(tǒng)稱 為流體師：下面我們來看一段錄像 媒體放映：長樂國際機(jī)場民航飛機(jī)起飛的過程 師：飛機(jī)的周圍有沒有流體？飛機(jī)升空與流體流動有沒有關(guān)系？ 生： 有理由的猜想 有流體，肯定與流體流動有關(guān)，因為飛機(jī)滑行時周圍空氣是流動的，飛機(jī)沒有滑行就飛 不起來。師：流體壓強(qiáng)與流體流動速度會不會有一定關(guān)系呢？到底是怎樣的關(guān)系呢？這就是我們今天要研究

6、的課題。 二、新課教學(xué)1、導(dǎo)入探究課題師：讓我們來做一個小實驗：將一個漏斗口向下放置，漏斗口放一個乒乓球，能否讓乒乓球懸在漏斗口而 不掉下來呢？師：同學(xué)們， 我把乒乓球放在伸平的手掌上， 并把乒乓球放在口向下的漏斗中， 請看（說完，松開手掌） 看到了什么現(xiàn)象？圖（1）生：乒乓球掉下來了。師：現(xiàn)在，我用嘴通過漏斗向下吹氣，同時放開手。又看到了什么現(xiàn)象？ 乒乓球被吸住了，學(xué)生掌聲 生：乒乓球吸上去了。師：這不是魔術(shù)也不是雜技，其實我們都能做到，只要不斷的吹氣，讓空氣流動起來就 行。生：然后請兩位學(xué)生上臺展示 學(xué)生演示實驗成功。師：流動的流體的特點跟靜止的氣體和液體不一樣。 剛才的實驗就跟流體壓強(qiáng)有

7、關(guān)。 想弄清原因嗎？我們來 探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。師： 引導(dǎo)如圖（ 1）所示，乒乓球為什么在漏斗下方不會掉下來，我們分析看看，乒乓球能在漏斗下方不 會掉下來， 由物體的平衡條件可知， 豎直方向除了受到重力以外， 一定還受到一個向上的壓力。 未吹氣時沒有這 個現(xiàn)象，當(dāng)吹氣之后才產(chǎn)生這種現(xiàn)象，同學(xué)們再猜想看，這個壓力可能會跟什么有關(guān)系呢？ 生：猜想可能壓力與流體是否流動有關(guān)。生：猜想可能壓力與流速的大小有關(guān)。 師：很好，我們發(fā)現(xiàn)，流體在流動時才導(dǎo)致現(xiàn)象的產(chǎn)生，說明這個壓力跟流體的流動有關(guān)，但是，流體的 壓強(qiáng)與流體流動速度可能存在什么關(guān)系呢？生：猜想可歸納為：流速大壓強(qiáng)大；流速大壓強(qiáng)小；流體壓強(qiáng)

8、與流速無關(guān)，只與流體流動不流動有關(guān)。師：再引導(dǎo)我們猜想這種關(guān)系無非存在兩種情況： 一種是流體在流速大的地方壓強(qiáng)大，在流速小的地方壓強(qiáng)?。涣硪环N是流體在流速大的地方壓強(qiáng)反而小， 在流速小的地方壓強(qiáng)反而大。究竟哪一種猜想是正確的呢？下面我們將通過實驗的方法進(jìn)行探究。2、進(jìn)行科學(xué)探究（1）制定計劃與設(shè)計實驗 方法：明確探究目的，給定一些器材，由學(xué)生選擇并設(shè)計實驗方案，經(jīng)歷實驗的過程，來探究流體的流速 與壓強(qiáng)的關(guān)系。師：好，我們今天就來研究流體的流動速度與壓強(qiáng)的關(guān)系。同學(xué)們的桌子上有乒乓球兩個，小木條兩根， 飲料吸管一支，一端帶有注水容器的水管一根，裝滿水的水槽一個，兩只塑料小船，一杯水，一根中間切開

9、（未 斷）折成直角的飲料吸管，兩張較大紙、一張細(xì)紙條等器材。請同學(xué)們自由選擇器材，做一到兩個實驗。（2）進(jìn)行實驗與收集證據(jù)方法：通過實驗和觀察，記錄有關(guān)實驗現(xiàn)象。師：現(xiàn)在我們的實驗探究活動分協(xié)作小組進(jìn)行，請大家在小組內(nèi)積極地討論、研究方案，積極觀察、思考，并把你們發(fā)現(xiàn)的問題記錄下來， 10 分鐘后進(jìn)行全班交流?？纯丛趯嶒炛心馨l(fā)現(xiàn)些什么？看看哪一小組做得最好？針對性引導(dǎo) 我們可以用嘴吹氣產(chǎn)生氣流，用裝有水容器的水管產(chǎn)生水流，通過一些物體的運(yùn)動狀況來分 析判斷壓強(qiáng)大小的變化。 學(xué)生開始實驗、探究、討論，教師巡視各組的實驗情況 學(xué)生可能做的實驗如下： 如圖（2），用課件展示 （3）分析與論證 方法：

10、分析實驗中觀察到的物理現(xiàn)象，進(jìn)行簡單的推斷，歸納出科學(xué)的規(guī)律。師：你們的實驗完成了嗎？生：已經(jīng)完成了。師：下面我們各組派一名代表在全班進(jìn)行交流，把你所看到的，所想的說出來與大家交流，就按順序來進(jìn) 行，好不好？聲音要大些，那么，第一組開始吧。學(xué)生回答的幾個情況： 我們這一小組選做的是（ A）圖所示實驗，把兩個乒乓球放在兩根小木條上，相對靠近一些，用一支飲料 吸管向它們中間吹氣，兩個乒乓球互相靠近?？梢?，空氣在流速大的地方壓強(qiáng)較小。 我們這一小組做的是（ B）圖所示實驗，選擇一端帶有裝水容器的水管一根，裝滿水的水槽一個，兩只塑 料小船， 作為實驗器材，用水管向漂浮在水面上的兩只小船間噴注水流， 可

11、觀察到兩只船向中間靠近。可見， 液 體在流速大的地方壓強(qiáng)較小。 我們這一小組做的是（ C）圖所示實驗，我們把一根中間切開（未斷）折成直角的飲料吸管，一端插入水 中，向管中吹氣，我們可看到水霧從切口處噴出。我們認(rèn)為：吹氣切口處空氣流速快，壓力變小，大氣壓就會把 水往上壓。可見，液體在流速大的地方壓強(qiáng)較小。 我們這一小組 （D）圖所示實驗， 選擇在兩張紙中間吹氣，結(jié)果看到兩張紙不但沒有被吹開反而互向中間 靠近。可見，空氣在流速大的地方壓強(qiáng)較小。 我們這一小組做的是（ E）圖所示實驗，選擇在一張細(xì)紙條上面吹氣， 結(jié)果看到那張紙較低的一端從低處 向高處飄起來。可見，空氣在流速大的地方壓強(qiáng)較小。師：各小

12、組都匯報得很好。都發(fā)現(xiàn)了壓強(qiáng)大小與流速有關(guān)，并且得出了小組的結(jié)論。教師引導(dǎo) 學(xué)生歸納，得出結(jié)論： （板書）：流體（液體或氣體）在流速大的地方壓強(qiáng)小，在流速小的地方的實驗。因為氣流看不見，壓強(qiáng)大師：下面用上述結(jié)論解釋第一個 “翻轉(zhuǎn)漏斗吸住乒乓球” 們采用 CAI課件對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析 如圖（3）所示 。演示CAI課件，教師引導(dǎo)并講解 （4）評估、交流 師：我們一起對上述實驗方案進(jìn)行評估和交流。 實驗方法是否存在缺陷，是否需要改進(jìn)；圖（4）部分的內(nèi)容， 思考圖（5）如：（ A）實驗中，放在兩根小木棒上的兩個乒乓球吹氣的實驗，可以用兩根較為光 滑的筷子來代替兩根小木棒上，可減小摩擦，使較果更明顯，而

13、且器材易找。 是否還有其他實驗方案也可以實現(xiàn)實驗?zāi)康模焕海?B）實驗中，如果沒有一端帶有注水容器的水管，可用圖（ 4）所示的一支大 號注射器代替注水。 利用其他比較簡單的實驗器材是否也能說明問題等 課外實踐活動可嘗試 。師：同學(xué)們要弄清楚飛機(jī)為什么能升空，請各位同學(xué)先閱讀課文第152 頁“升力的產(chǎn)生”3、升力的產(chǎn)生列幾個問題， 5 分鐘后要求同學(xué)們回答： （1）飛機(jī)的機(jī)翼有何特點 ?（2）飛機(jī)飛行時機(jī)翼上下空氣流速是否相同 ?3）試分析機(jī)翼的升力又是怎樣產(chǎn)生的 見圖（5）?先由學(xué)生回答，再用 CAI 媒體展現(xiàn)圖片，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：圖（ 6）師：機(jī)翼的形狀有何特點？ 生：機(jī)翼上方是彎曲的，機(jī)翼

14、下方大致是平的。 師：其上下機(jī)翼表面空氣流速會不會相同呢？生：不會。師：很好，飛機(jī)飛行時，機(jī)翼的形狀決定了機(jī)翼上下表面流動的空氣流速是不同的， 右圖（ 6）表示機(jī)翼周圍空氣的流向。圖（ 7）師：機(jī)翼的升力又是怎樣產(chǎn)生的呢 ?生：由于上方的空氣要比下方空氣行走的距離較長，機(jī)翼上方的空氣流動比 下方要快，壓強(qiáng)變小；與其相對，機(jī)翼下方的空氣流動較慢，壓強(qiáng)較大，致使機(jī) 翼上面比下面氣流速度快。結(jié)果上面氣流對機(jī)翼的壓強(qiáng)比下面氣流對機(jī)翼的壓強(qiáng) 小，這一壓強(qiáng)差就是使飛機(jī)獲得豎直向上的升力的原因 如圖（7）所示 。師： 引導(dǎo)綜上所述，我們可以得出結(jié)論：機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因 （板書） 飛機(jī)飛行時，機(jī)翼上下方空氣流

15、動的快慢不同，機(jī)翼的上下方產(chǎn)生的壓強(qiáng)差產(chǎn)生 的4、生活中的流體 資源利用（1）輪船為什么會相互吸引 ?1912 年秋，遠(yuǎn)洋貨輪“奧林匹克”號在大海上航行著，同時在離它 100m遠(yuǎn)處有一艘比它小得多的鐵甲巡洋 艦“豪克”號幾乎跟它平行地疾馳著。當(dāng)兩艘船到了如圖（ 8）甲所示的位置時，發(fā)生了一起意外的事情：小船 好像是服從著一種不可見的力量， 竟扭轉(zhuǎn)船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直地向大船沖來。 “豪克” 的船頭撞在“奧林匹克”號的船舷上， 以致“豪克”號把“奧林匹克”號的船舷撞了一個大洞 如圖（8）乙所示 。師：問 1：這種不可見的力量是怎么形成的？請同學(xué)們結(jié)合圖（ 9）示意圖，對上述

16、海難做出解釋。 問 2：請解釋：國際航海規(guī)則規(guī)定：“兩艘輪船不能近距離同向航行”中的道理。 （2）“香蕉球”的奧秘 足球比賽罰前場直接任意球時， 進(jìn)攻方的主罰隊員， 起腳一記勁射， 球繞過了“人 墻”，眼看要偏離球門飛出，卻又沿弧線拐過彎來直入球門，讓守門員措手不及，眼 睜睜地看著球進(jìn)了大門。這就是頗為神奇的“香蕉球”，如圖（ 10）所示。圖（ 12）學(xué)生討論，教師歸納：為什么足球會在空中沿弧線飛行呢？原來，罰“香蕉球” 的時候，運(yùn)動員拔腳踢足球時稍稍偏向一側(cè)，同時用腳背摩擦足球，使球在空氣中前進(jìn)的同時還不斷地旋轉(zhuǎn)，如圖（ 11）所示。由于空氣與球之間的摩擦，球下側(cè)空氣的流 動速度加快，而上側(cè)空氣的流動速度減慢。兩側(cè)空氣的流動對足球所產(chǎn)生的壓強(qiáng)也不一 樣，于是，足球在空氣壓力的作用下，被迫向空氣流速大的下側(cè)轉(zhuǎn)彎。5