内容正文:
教学目标
1.知识与技能
(1)知道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。
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教学目标
2.过程与方法
(1)通过对鸟翼的观察和探究,认识升力。
(2)通过实验探究,认识气体的压强跟流速有关的现象。
3.情感态度与价值观
通过制作鸟翼模型和飞机模型,感受自然界的奇妙和人类的伟大。
教学重点
流体的压强与流速的关系。
教学难点
设计与组织学生认识“升力”。
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1905年冬天的一个早晨,俄国沙皇派往西伯利亚的一位大臣,将要乘火车经过鄂洛多克的小站。站长沃尔伦率领全站职工,排列在铁道两旁,恭候大臣的到来。
列车在汽笛声中风驰电掣般地冲进了由38名铁路员工组成的“人巷”。突然,所有的欢迎者都像是被人从背后猛推了一下,纷纷不由自主地向前仆倒下去……结果,造成了4人终身残疾,34人全都成了车轮下的冤魂!
惨案发生后,地方法院开始调查案事件真相。然而,机车状况良好,司机和员工都没有违章操作。反复调查毫无结果,法官只好在判决书上写下了《圣经》上的一句话:“每个人都是上帝的羔羊,迟早要回到上帝的跟前!”
科学家齐秋奥尔科夫斯基知道这一“判决”结果后,哀叹道:“可惜法官不懂伯努利原理……”
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物体学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。前面已学过液体内部的压强和大气压,它们都是流体静止时的压强。当液体和气体处于流动状态时其压强又会怎样?
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如图,在离桌边20~30cm的地方放一枚硬币,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,硬币就可以跳过木块。是什么力使得硬币向上“跳”起来了?
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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,硬币上方空气的流速变大了。
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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。
猜想:气体流速大的地方压强可能小?
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手握如图所示的两张纸,让纸自由下垂。在两张纸的中间向下吹气。如果空气的压强是真的跟空气流速有关系,这两张纸应该怎样运动?
做一做,检查你的猜想。
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更多的实验结果表明,在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
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1912年秋天,远洋邮轮“奥林匹克”号与较小的铁甲巡洋舰同向航行,但是当二船平行航行的时候,突然小船竟然不受舵手的控制,扭头几乎笔直地向大船冲来,结果小船把“奥林匹克”的船舷撞了一个大洞。
史事再现
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人为什么不能站在安全线以内?
靠近火车的地方空气流速快,压强小,有压强差、压力差。
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几十吨的飞机为什么能够在空中飞行?秘密在于机翼。你观察过飞机机翼吗?
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把纸按图左的尺寸剪下,折成图右的形状,并用小段胶带固定,这就是机翼的模型。MN是固定在“机翼”前端的细线。
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把细线拉平,用嘴对着“机翼”前端细线的位置用力沿水平方向吹气,可以看到“机翼”在气流的作用下向上翘起。这是什么原因?
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借助图,我们可以看到机翼截面的大致形状,其上表明弯曲,下表面比较平。
飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于迎面流过机翼。
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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,机翼上方气流的速度较大,机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。
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机翼上方气流的速度较大,机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。机翼上、下面就存在压强差,因而有压力差,这就是产生升力的原因。
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如图,三节直径不同的塑料管连在一起,然后与抽气机相连。
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当抽气机抽气时,在同一时间内,通过三个管子的气体总量是相同的,所以细管子气体速度一定粗管子内气体的流速大。
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将三个气体压强传感器分别放入管内,将传感器与计算机相连,从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。
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从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。看看是不是气体流速大的地方压强小。
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尾翼上平下凸,增大