内容正文:
第九章 压强
第4节 流体压强与流速的关系
设计说明
流体压强与流速有关,学生这方面的生活经验并不多。但是通过前面对压强和压力的学习,为理解流体的压强与流速关系打好了基础。因此,在教学中应尽量选取操作简单、现象明显、直观生动有趣的小实验,引导学生把前面学的压力、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,进一步说明流体压强与流速的关系,让学生体会科学原理的价值。
教学目标
1.通过观察,认识流体压强跟流速有关的现象。
2.通过探究,获得流体压强跟流速有关的初步规律。
3.通过流体压强跟流速有关的应用,提高解决实际问题的能力。
教学重点难点
1.重点:流体压强与流速的关系。
2.难点:利用流体压强与流速的关系解释相关现象。
教具
学生用:1角硬币、刻度尺、纸条、两张白纸、乒乓球、吸管、玻璃杯、机翼模型等。
教师用:多媒体课件、机翼模型、洗衣机的排水软管、碎纸屑等。
教学过程
回顾思考
1.液体(或气体)内部向各个方向都有________。
2.液体(或气体)都具有________性。
3.由公式v=得,在相等的时间内,通过路程长的物体运动速度________,通过路程短的物体运动速度________。
导入新课
1.小魔术导入
师:学习新课之前,老师先和同学们轻松一下,做个小魔术。大家看,老师这里有一个乒乓球,它很轻(轻轻一吹,球就滚开),可是,我对它施了魔法,老师敢和你们打赌(边说边把乒乓球放入漏斗中,如图所示),这个乒乓球全班没有一个同学能从漏斗的下方把它吹出。你们信不信。
学生:(学生纷纷议论)不信。
师:不信,我们可以请一位同学来试试。
学生用力吹,结果吹不出来。
同学们想知道为什么吗?学了本节课就知道答案了。
2.故事导入(ppt或录像)
1911年秋,当时世界上最大的轮船之一“奥林匹克”号邮轮,以25 km/h的速度在海上航行时,英国铁甲巡洋舰“霍克”号以34 km/h的速度沿着与它的航线几乎平行的方向疾驶着,两船横向距离很小,只有不足100 m,当“霍克”号刚刚追上“奥林匹克”号,船首与邮轮的船尾并列后,巡洋舰好像突然被一只看不见的巨手推动,不再顺从舵手的操纵, 竟自动扭转船头,几乎笔直地向邮轮冲去,随着“咔嚓”一声巨响,“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞。这是当时发生的奇怪的海上事故,很长一段时间无人能解释。
同学们,你们想知道原因吗?
学了本节课,我们就明白了。
3.活动导入
学生活动:硬币“跳高”比赛。
(1)比赛设计:将一枚一角硬币放在离桌边5 cm处,在硬币前10 cm处用直尺架高约2 cm。
(2)比赛规则:使嘴靠在桌边,沿着与桌面平行的方向吹气(不准吹硬币),使硬币翻越直尺。每个人都进行活动,使硬币成功翻越直尺或看谁的硬币“跳”得更高。
(3)思考:是什么力使得硬币向上“跳”起来的?
引导学生回答下列问题:
(1)力有哪些作用效果?________________和________________。
(2)硬币向上“跳”,说明硬币________________发生了改变,这是因为硬币受到的________改变了,这可能是硬币上下表面受到的________改变造成的。
(3)吹气,加快了硬币________(选填“上方”或“下方”)空气的流动速度。
同学们做出了大胆回答,这就是我们要学习的第4节流体压强与流速的关系。
进行新课
探究点一 流体压强与流速的关系
我们知道,气体和液体都具有流动性,所以把它们统称为流体。通过刚才的活动,我们已经猜到流体压强与流速有关系,究竟有什么关系呢?
(1)学生实验:根据下列要求分组进行实验,提醒学生注意认真观察实验现象。
①纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气,观察现象(如图所示)。
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(如图所示),观察两张纸怎样运动。
③两个乒乓球用绳拴好,将两个球平行放置,向两个球中间用力吹气,观察现象(如图所示)。
④把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的瓶子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B中用力吹气,观察现象(如图所示)。
⑤在水面上放两个乒乓球,向两球中间喷水,观察现象(如图所示)。
(2)实验现象汇总。
实验结束后,组织学生分组汇报实验现象。
引导学生分析这些实验:
①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)
②什么原因造成了压强差的存在?(流体的流速不同)
③这些实验共同说明了一个什么问题?(流体的压强跟流速有关)
(3)引导总结出流体压强与流速的关系:
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
利用以上结论解释生活中常见的现象:
①在大海中航行时,两艘船为何不能靠得太近?
②在火车站或地铁