《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計(jì)

黃守海

【中圖分類號(hào)】 ?G633.7 ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A ? 【文章編號(hào)】 ?1992-7711（2019）02-168-01

一、教材分析

流體（氣體和液體）壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，是對(duì)液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)知識(shí)的拓展，是對(duì)教材中壓強(qiáng)內(nèi)容的升華，本節(jié)內(nèi)容與實(shí)際生活聯(lián)系密切，真正體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的科學(xué)理念。

二、三維教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

（1）了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

（2）了解飛機(jī)的升力產(chǎn)生的原因。

（3）會(huì)利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。

2.過程與方法

（1）通過實(shí)驗(yàn)，初步了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

（2）體驗(yàn)由流體壓強(qiáng)差異產(chǎn)生的力。

（3）通過解釋現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力。

3.情感與態(tài)度

（1）初步領(lǐng)略流體壓強(qiáng)差異所產(chǎn)生現(xiàn)象的奧妙，獲得對(duì)科學(xué)的熱愛、親近感。

（2）提高將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。

三、教學(xué)重點(diǎn)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

四、教學(xué)難點(diǎn) ? ?利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋相關(guān)現(xiàn)象。

五、教學(xué)準(zhǔn)備 ? ?乒乓球、漏斗、硬幣、白紙、蠟燭、吸管、水槽、注射器、燒杯、火柴、流體壓強(qiáng)與流速演示器等。

六、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

（一）導(dǎo)入新課（2分鐘）

1.猜一猜：用“漏斗”吹球，球能吹走嗎？

漏斗朝下放置，把乒乓球放置于漏斗中間，往漏斗里吹氣。事先讓同學(xué)猜想球會(huì)不會(huì)掉下來，然后再實(shí)驗(yàn)。

2.小魔術(shù)：“聽話”的乒乓球。

⑴水平軌道上的乒乓球，會(huì)跟著吸管走;

⑵并排靠近的兩個(gè)乒乓球，用吸管向兩球中間吹氣，兩球會(huì)向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？

物理學(xué)中把容易流動(dòng)的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。前面我們學(xué)習(xí)過的液體壓強(qiáng)和氣體壓強(qiáng)都是流體靜止時(shí)產(chǎn)生的。當(dāng)流體流動(dòng)起來以后對(duì)物體的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生改變嗎，那么流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系？

（二）流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系（20分鐘）

【小組合作探究】

1.提出問題：流體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與流速有什么關(guān)系？

2.猜想與假設(shè)：

猜想1：液體和氣體流動(dòng)速度越快，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大。

猜想2：液體和氣體流動(dòng)速度越快，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越小。

猜想3：液體和氣體流動(dòng)速度越快，產(chǎn)生的壓強(qiáng)不變。

3.設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)1：硬幣“跳高”比賽

現(xiàn)象：硬幣成功翻越直尺。

實(shí)驗(yàn)2：兩張紙自然下垂，向兩張紙中間吹氣，看見了什么現(xiàn)象？

現(xiàn)象：兩張紙向中間靠攏。

實(shí)驗(yàn)3：將兩支蠟燭并排約5cm放置，點(diǎn)燃，用吸管向兩燭焰中間吹氣。

現(xiàn)象：燭焰向中間靠攏。

實(shí)驗(yàn)4：將兩個(gè)乒乓球放入水槽，然后用注射器向乒乓球中間的水域沖水，它們將如何運(yùn)動(dòng)？

現(xiàn)象：兩乒乓球?qū)⑾蛑虚g靠攏。

實(shí)驗(yàn)5：將兩根吸管口對(duì)口成直角，一根豎直插入水中，向另一根上快速吹氣。

現(xiàn)象：豎直管中的水面升高，甚至噴出。

實(shí)驗(yàn)6：用手捏緊流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系演示器的膠管口，從最大開口端灌滿水，再松開膠管口。

現(xiàn)象：離膠管最近的豎直玻璃管中的水柱最低。

4.交流與合作

請(qǐng)每小組派一個(gè)代表就剛才的實(shí)驗(yàn)，上講臺(tái)來演示，說說觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并做出解釋。

5.結(jié)論：流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。

（三）飛機(jī)的升力（10分鐘）

視頻展示飛機(jī)的發(fā)明。

【小組合作探究】

思考：飛機(jī)的機(jī)翼形狀是怎樣的？

然后利用電吹風(fēng)吹機(jī)翼模型演示飛機(jī)機(jī)翼上升與流速的關(guān)系。

交流討論：飛機(jī)飛行時(shí)升力是如何產(chǎn)生的？

結(jié)論：機(jī)翼上表面是曲面，下表面是平面。飛機(jī)前進(jìn)時(shí)，機(jī)翼與周圍空氣發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于氣流快速流過機(jī)翼。上方空氣流速快，對(duì)機(jī)翼上表面的壓強(qiáng)較小;下方空氣流速慢，對(duì)機(jī)翼上表面的壓強(qiáng)較大。機(jī)翼上、下表面存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差。機(jī)翼上下表面產(chǎn)生的壓力差就是飛機(jī)獲得的升力。

（四）利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋現(xiàn)象（5分鐘）

1.在火車站或地鐵站的站臺(tái)上，離站臺(tái)邊緣1m左右的地方標(biāo)有一條黃色的安全線，乘客必須站在安全線以外的地方候車，這是為什么？

原因：當(dāng)列車駛過時(shí)，列車周圍的空氣流速增大，壓強(qiáng)減小。此時(shí)如果人站在安全線以內(nèi)，人身體前后有壓強(qiáng)差，因而有壓力差。這個(gè)壓力差把人壓向列車，非常危險(xiǎn)。

2.杜甫在《茅屋為秋風(fēng)所破歌》中寫到“八月秋高風(fēng)怒號(hào)，卷我屋上三重茅”，兩句詩中所蘊(yùn)含的物理道理是？

解釋：風(fēng)刮過屋頂，屋頂上方的空氣流動(dòng)速度大，壓強(qiáng)小;屋內(nèi)空氣流動(dòng)速度小，壓強(qiáng)大，屋頂受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng)，受到的向上的壓力大于向下的壓力，產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力差，將茅草推開。

3. 1912年秋季的某一天，當(dāng)時(shí)世界上最大的遠(yuǎn)洋海輪——“奧林匹克號(hào)”正航行在大海上。在離“奧林匹克號(hào)”100米遠(yuǎn)的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克號(hào)”與它平行疾駛著。這時(shí)卻發(fā)生了一件意外事情：小船好像被大船吸過去似的，完全失控。

解釋：兩船平行急速行駛時(shí)，兩船間水流速度大，壓強(qiáng)小，船內(nèi)外側(cè)存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差，使得兩船相撞。

（五）小結(jié) 讓學(xué)生梳理本節(jié)課所探究的問題，并總結(jié)出結(jié)論。

七、板書設(shè)計(jì)

9.4流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

1. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)大

2. 飛機(jī)的升力

機(jī)翼上、下表面存在壓強(qiáng)差，因而有壓力差。

3. 解釋現(xiàn)象

八、教學(xué)反思

（一）本節(jié)課的教學(xué)有幾個(gè)亮點(diǎn)

1.教師利用各種機(jī)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生自己探究，并通過制作機(jī)翼模型鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力。通過學(xué)生的探究活動(dòng)，把科學(xué)探究的學(xué)習(xí)和科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)放到同等重要的地位。

2.課前讓學(xué)生準(zhǔn)備好幾種常見的物品帶到教室，如：1角的硬幣、紙片、細(xì)線等。本節(jié)課中的實(shí)驗(yàn)器材大多來源于身邊，能夠讓學(xué)生體驗(yàn)物理現(xiàn)象和物理規(guī)律就在身邊。聯(lián)系生活實(shí)際，通過解釋“飛機(jī)是怎樣升空的呢？”，“乘客為什么要站在安全線以外的地方候車？”體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念。

（二）本節(jié)課的教學(xué)的不足之處

在講授主要內(nèi)容后，還可以再補(bǔ)充一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如：用水管的水沖乒乓球的實(shí)驗(yàn)等，可更進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生動(dòng)手探究的欲望。在教學(xué)活動(dòng)中，應(yīng)進(jìn)一步放開讓學(xué)生自主探究、自主思考、自主總結(jié)，真正把學(xué)生的課堂還給學(xué)生。