84流体压强与流速的关系.doc

流体压强与流速的关系教学设计教学目标：知识与技能：知道流体的压强与流速的关系，并会用之解释生活中的相关问题。过程与方法：让学生经历知识被发现的过程，学会从简单的物理现象中归纳出物理规律，培养学生观察、比较、分析、归纳等学习方法和科学的思维观。情感、态度与价值观：增长学生学习物理的兴趣，培养学生的创新精神，让学生体会科学技术的力量，关注科技的两面性，加强安全教育。教学重点：了解流体在稳定流动时，在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。教学难点：了解飞机机翼的形状，及飞机升力产生的原因。培养学生观察实验现象并学会利用所学知识合理地解释现象的能力。教学准备：每人纸片两张，各小组塑料吸管，漏斗，乒乓球，水槽，注射器各一个，泡沫塑料两块教学过程：事件引入1905年冬天的一个早晨，俄国沙皇派往西伯利亚的一位钦差大臣，将要乘火车经过一个名叫鄂洛多克的小站。站长沃尔伦斯基，一大早就让部下把车站打扫得干干净净，身着笔挺的新制服，率领全站职工，手捧花束，排列在铁道两旁，恭候钦差大臣的到来。不多久，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”。离列车很近的人们刚要举起手中的花束欢呼时，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，这“魔鬼般的黑手”，造成了4人终身残疾，而包括站长在内的其余34人全都成了滚滚车轮下的冤魂！奇特的惨案发生后，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！”著名的俄国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定理”（PPT配音显示）那么这个幕后的“黑手”到底是谁？什么是伯努利定律呢?带着这些疑问，让我们一起进入流体压强与流速的关系，相信同学们学好了这些知识后一定会揭开谜底！ 悬疑事件的引入，定下了本节课的最大“悬疑”， 由事件的悬疑造成知识的“悬疑”。从一开始便牢牢抓住学生的思维，让学生迅速进入主题，为上好本节课打下良好的基础新课教学：提问：什么是流体？具有流动性的气体、液体统称为流体（如水、空气）。我们在第二、三节分别探究了液体和气体不流动时的压强特点，那么当这些液体和气体流动时，其内部压强又会有什么特点呢？流体压强与流速的关系（板书）在猜想之前，我们先来做一个实验，希望这个实验能有助于我们的猜想：【做一做】实验所用器材： 一张薄纸条实验方法： 先让两张志竖直下垂且相互平行放置，然后用嘴从中间竖直向下吹气吹气前现象 吹气后现象可能的原因引导学生利用力学的知识储备，尝试解释产生这些现象的原因，并大胆进行猜想：流体流动后，其压强会怎样？我们的猜想是否正确呢？我们需要用实验验证。【实验验证】伯努利实验介绍伯努利实验的装置及实验方法，老师演示，学生认真观察现象 提问：这个装置是我们学过的什么？当里面的水不流动时，有什么特点？（学生回答）若里面的水发生流动，同学们猜一猜又会产生什么现象呢？提醒学生注意从这几方面来观察：1装置中流体流动时哪个位置的流速较大？2这几个液柱的高度是否发生变化？液柱的高度的变化能说明什么问题？引导学生利用课件分析流体压强与流速的关系得出结论：在流体中，流速越大的位置压强越小；流速越小的位置，压强越大。（板书）由此证明我们的猜想是正确的。实际上，这就是著名的伯努利定律，早在200多年以前，瑞士物理学家伯努利已经用上述装置验证了这个结论。那么鄂洛多克惨案的幕后黑手到底是谁呢？这种事故不仅在陆地上发生过，在水中也发生过：“奥林匹克”号惨案（大屏幕显示）警察破案时常用“现场模拟”的方法解决难题，我们也来模拟一次希望能找到真正的凶手。现场模拟（让学生选取一个情景，自己从桌面上找到合适的器材，自行设计实验，并进行相互讨论，分析原因，然后各组之间进行交流。最后老师给予肯定并进行归纳分析。）鄂洛多克事故的原凶：火车运动时，人与火车之间的空气流速大，压强小；人外侧的空气流速小，压强大，因而对人体产生朝向火车的压强差。所以从此以后距站台边沿1m的位置画了一条黄线来警告乘客：不要越过此线，否则会有生命危险。所以我们以后在站台上候车时，不要越过安全线；或在铁路边玩耍时，不要靠近高速行驶的火车。 “奥林匹克”号惨案的原因：两船并列航行时，两船之间的水相对船的流速大，压强小；两船外侧的水流速小，压强大，产生向内的压强差。如果由你来制定水上交通规则，你认为应该加上一条：船只航行时不能并列行使。当人类愚昧无知时会受到大自然无情的惩罚，当我们不学无术时也会遭到社会残酷的淘汰。接下来我们来做一个有趣的游戏性的竞赛。【比一比】谁是大力士？器材：一个乒乓球、漏斗规则：漏斗口朝上，放入乒乓球，从下方使劲吹气，看谁能把乒乓球吹出去。（每一个组推选一名大力士进行比赛，其他同学为他们加油。）既然这样不行，那我们就倒着吹，看能不能把乒乓球吹出去呢？为什么还是吹不出去呢？反而不吹的时候它却掉下来了？（引导学生分析产生这种现象的原因。）我们的这些大力士虽然没有把乒乓球吹起来，但你们对流体压强的感受和理解一定是最深刻的，而这几位同学解释得也非常的合理、准确，我们一起用掌声来谢谢他们给我们带来的精彩！请大家欣赏一段视频。（播放视频）向下吹乒乓球时，由于乒乓球受到了向上的压力差克服了自身重力而没有掉下来，“小鸟和飞机到底是怎样飞起来的呢？”给大家一个惊喜，今天老师也带来了两架飞机（故意停顿）的模型。【瞧一瞧】演示飞机的起飞大家通过刚才的视频可以看到，飞机起飞之前一定要在跑道上加速，那么在这里我们怎样让它飞起来了？。（请一位同学来协助老师一起完成实验）。用两架不同的飞机模型进行实验，产生了两种不同的现象，一架飞起来了，另一架并没有飞起来。为什么会这样呢？请同学们在认真观察一下。（通过屏幕放大）学生回答。（机翼的形状不同）很显然这就是一个能飞起来，另一个不能飞来的关键所在。我们再来进一步分析一下：（播放飞机升力的flash课件）结合flash课件讲解飞机升力的产生。飞机的升力：由于机翼的形状上凸下平，在空气中运动时，通过机翼的上下表面的空气流速不同而存在压强差，产生了向上的升力。（板书）实际上飞机的产生，正是源自于人类对鸟类翅膀的深入研究。（观看翅膀与机翼对比图）这就是飞机能和小鸟一样飞起来的原因。其实我们需要向大自然学习的东西还有很多很多。【猜一猜】聪明的动物世界灰雁巧胜大自然 大家看，这是一只原产自英国和欧洲灰雁，灰雁是世界上体积最大的野鹅，现在它正在空中自由飞翔。突然天气情况变得很恶劣，这一高度的空气流速很大，但非常不稳定，它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。请同学们帮它想想办法，他怎样才能迅速的降低高度呢？（组内同学讨论后回答）我们看看这只灰雁会怎么做？它的身体翻转了180度，腹部朝上，背部朝下，就这样以一种怪异的姿态继续飞行，虽然看起来给人一种不可能的感觉，但灰雁的这种特技表演被称之为“whiffling”实际上是一种真实存在并且久经考验的方式。灰雁用它的智慧神奇地战胜了大自然，人类从大自然中也获得了许多启发：【启迪与教训】汽车的尾翼板。请同学们看大屏幕酷图欣赏。引导学生从尾翼板的形状上分析它的作用。（学生作简短讨论后举手回答，然后教师总结归纳。）有了这种装置，坐在小汽车里肯定是非常平稳的、舒服的。今天大家的表现都很积极，都很棒，不愧为学校的学生。想不想轻松一下。【轻松一刻】（视频播放“美丽的曲线”）提问：是不是非常精彩？这就是所谓的香蕉球，想不想知道香蕉球产生的原因呀？（学生兴奋的回答）想知道可以，但必须满足老师的一个要求，告诉我们今天这节课的收获是什么？（课堂小结之后，再通过flash课件帮助同学们分析香蕉球产生的原因。）