内容正文:
第九章 压强
第4节 流体压强与流速的关系 (教案)
年级
八年级
授课时间
课题
第4节 流体压强与流速的关系
教学
目标
1. 通过实验,能总结出流体压强与流速的关系。
2. 能利用流体压强与流速的关系解释升力产生的原因,进而解释飞机在空中飞行的原因。
3. 能利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。
教材
分析
流体(气体和液体)压强与流速的关系,是对液体压强和气体压强特点的拓展。本节由“流体压强与流速的关系”和“飞机的升力”两部分内容构成。教学的重点是流体压强与流速的关系,难点是利用流体压强与流速的关系解释相关现象。
流体压强与流速有关,学生这方面的生活经验并不多。因此,在教学过程中应尽量选取操作简单、现象明显、直观且生动有趣的小实验,引导学生把压力、压强跟流速联系起来,了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。
另外,可以通过制作小小的机翼模型并进行分析,进一步说明气体压强与流速的关系,让学生体会科学原理的价值。
教学
器材
硬币、纸条、纸张、漏斗、乒乓球等。
多媒体ppt,包含视频:《中央电视台节目——是真的吗?》、《用传感器研究气体的流速与压强的关系》、《飞机升力的产生》、《流体压强与流速的关系》、《“霍克号”撞击“奥林匹克号”相撞原因》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
【讲解历史典故、播放视频】
1912年秋天,“奥林匹克”号正在大海上航行,在距离这艘当时世界上最大远洋轮船的100米处,有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号正在向前疾驶,两艘船似乎在比赛,彼此靠的较近,同向航行驶向前方。忽然,正在疾驶中的“豪克”号好像被大船吸引似地,一点也不服从舵手的操纵,竟一头向“奥林匹克”号闯去。最后,“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上,撞出个大洞,酿成一件重大海难事故。
【播放视频】——《无需吸气就能将球吸入水管》
【提问引入】是什么力让小船冲向奥林匹克号?小球为什么会被吸入管内呢?我们已经学习了液体内部的压强及大气压强,都是流体静止时的压强,那么液体、气体处于流动状态时压强如何?
今天一起学习——《9.4流体压强与流速的关系》
听故事,观看视频,思考问题,进入情景.
学习新课
一、流体压强与流速的关系
【想想做做】“硬币跳高实验”。
在离桌边2~3cm的地方放一枚铝制硬币,在硬币前 10cm左右放置一个高度约2cm的木块,在硬币后放置一本与硬币厚度相同的笔记本。在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就可能跳过木块。
口吹硬币跳跃木块
【提出问题】硬币能飞起,说明硬币受到向上的力,是谁才能给它向上的力呢?
【分析】实验中的硬币,上面只有空气与它接触。吹气时硬币向上“跳”,说明它上面空气向下的压力比较小,下面空气向上的压力比较大。硬币上下两面的面积相同,因此一定是下面空气向上的压强比较大。由于吹气,硬币上面空气的流速变大了。由此我们猜想:是不是气体的压强跟气体的流速有关?
【过渡】气体和液体都具有流动性,所以就统称为流体。液体、气体静止时的压强前面我们已经研究过了;当液体、气体处于流动时压强又是怎样的呢?与什么因素有关呢?
1. 气体的压强与流速的关系
【学生实验1】给你一只漏斗和一个乒乓球,怎么可以让乒乓球在漏斗口不掉下来?可以有几种方法?
方法①:把乒乓球堵严漏斗下端口,然后用力把直管内的空气吸走。
方法②:把乒乓球放在下端口附近,不堵住漏斗口,用力向下吹气。
方法一 吸气 方法二 吹气
【现象与分析】
(1)方法①中出现的现象是乒乓球静止不动。原因是漏斗中的空气被吸走,球被大气压压在漏斗口。
(2)方法②中出现的现象是乒乓球会旋转,并且悬浮在空中。是什么力支持住乒乓球?
吹气时,乒乓球上方气体流速大,空气压强小,乒乓球下方气体流速小,空气压强大,出现向上的压强差,所以产生一个向上的力。
【学生实验2】向两张自由下垂的纸中间吹气,会发现什么现象?为什么?
【现象与分析】发现两张纸没有向两边分开,而是向中间靠拢。
为什么吹气时,两张纸没被吹开,反而吸到了一起?
吹气时,纸条内侧空气流动快,压强变小,纸条外侧空气流动慢,压强大,两纸条被吸到了一起。
【归纳结论】气体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
2. 液体的压强与流速的关系
【播放视频】——《演示实验:液体压强与流速的关系》
让水流过粗细不同的一水平管,观察与水平管相连的竖直玻璃管中的液面是不是相平?
实验现象:发现与水平管相连的竖直玻