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液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 教學(xué)設(shè)
液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 教學(xué)設(shè)計(jì)示例
一、素質(zhì)教育目標(biāo)
（一）知識(shí)教學(xué)目標(biāo)
1.讓學(xué)生初步知道液體具有流動(dòng)性
2.讓學(xué)生初步了解液體流動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)的特點(diǎn)
3.讓學(xué)生初步了解機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因
4.讓學(xué)生能用液體流動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)的特點(diǎn)簡(jiǎn)單解釋生活中的一些現(xiàn)象
（二）能力訓(xùn)練點(diǎn)
1.通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加強(qiáng)動(dòng)手的能力
2.培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的流體的壓強(qiáng)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力
3.通過小組討論培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力
（三）德育滲透點(diǎn)
使學(xué)生加強(qiáng)愛科學(xué)和用物理學(xué)知識(shí)分析解決研究實(shí)際問題的探索精神
（四）美育滲透點(diǎn)
通過機(jī)翼升力的討論，滲透自然美的教育
二、學(xué)法指導(dǎo)
本節(jié)課用的學(xué)習(xí)方法應(yīng)是自學(xué)討論法
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)，的解決辦法
流體流動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)的特點(diǎn)
四、課時(shí)安排
１ 課時(shí)
教具學(xué)具的準(zhǔn)備
投影片、紙條、連通器、水、細(xì)棍２根
六、教學(xué)步驟
（一）新課講授
提問：液體和氣體有什么共同特點(diǎn)?(可以流動(dòng))E板書)一、我們把有流動(dòng)性的液體和氣
體統(tǒng)稱為流體．
前面我們已經(jīng)學(xué)過液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)，先讓我們復(fù)習(xí)一下以前學(xué)過的內(nèi)容：
提問：什么叫連通器?
裝有同種液體的連通器有什么特點(diǎn)?
為什么？
(觀察實(shí)驗(yàn))(見圖1)
實(shí)驗(yàn)：一根粗細(xì)不均勻的水平管子，與一個(gè)容器R相連，并在粗細(xì)不同的地方各接上幾根上端開口的豎直細(xì)管A、B、C．將水平管子右端開口用塞子封住，然后向容器R灌水，到達(dá)一定高度后停止灌水．
這時(shí)我們看到在容器R及三個(gè)細(xì)管中的液停在同一高度上．這一現(xiàn)象，實(shí)際上就是我們以前學(xué)過的連通器所呈現(xiàn)的現(xiàn)象，在同一水平面上a、b、c、f諸點(diǎn)處壓強(qiáng)都等，這時(shí)的壓強(qiáng)是流體在靜止時(shí)的壓強(qiáng)．
再提問： ．
裝有同種流體的連通器液面是否一定相平?讓我們通過實(shí)驗(yàn)來研究，注意觀察并思考：
看到什么現(xiàn)象?跟第一次相比實(shí)驗(yàn)條件有何變化?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有何不同?各管內(nèi)液面跟第一次相比有無變化?為什么?可以得到什么結(jié)論?
[實(shí)驗(yàn)]將水平管子D端的塞子拔去，同時(shí)向容器R注入水，管子中的水在流動(dòng)時(shí)R中的
水面都低于H，A、C管中的水面高度差不多相同，B管中水面則最低．
分析：
豎直水柱的高低表示各管各處壓強(qiáng)的大小，由于一定時(shí)間里流過各處的水肯定是相等
的，而水管較細(xì)處的流速一定比粗處的流速大，從實(shí)驗(yàn)中看到，B管中水面則最低，這表明水平管子中的水在流動(dòng)時(shí)，B處水的壓強(qiáng)較小，A、C點(diǎn)處的壓強(qiáng)大于B點(diǎn)處的壓強(qiáng)．
引導(dǎo)學(xué)生討論并得出：管子粗的部分的流速小、流體壓強(qiáng)大，管子細(xì)的部分的流速大、流體壓強(qiáng)�。�
液體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系：流動(dòng)液體中的壓強(qiáng)，流速較大的位置，壓強(qiáng)較小
[提問思考]
當(dāng)氣體在流動(dòng)時(shí)，請(qǐng)思考一下流動(dòng)狀態(tài)下氣體的壓強(qiáng)又有什么特點(diǎn)?
[實(shí)驗(yàn)]做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，取兩塊長方形的紙片，并排地懸掛在兩根細(xì)棒上，如果在兩紙片之間從上方向下吹氣，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?(見圖２)
吹氣時(shí)兩塊紙片就要相互靠攏．這是因?yàn)椴淮禋鈺r(shí)，紙條兩側(cè)空氣是靜止的，兩側(cè)空氣對(duì)紙條作用的壓強(qiáng)相等，氣壓不會(huì)引起紙條運(yùn)動(dòng)。吹氣時(shí)，紙條接觸氣流的一側(cè)受到的氣壓比靜止空氣的氣壓小，結(jié)果紙條在兩側(cè)氣壓差的作用下，向氣壓小的一側(cè)(有氣流的一側(cè))運(yùn)動(dòng)．
[提問]從以上實(shí)驗(yàn)中我們可以得到什么結(jié)論?
流體流速和壓強(qiáng)的關(guān)系也適用于氣體。
即氣體在流動(dòng)時(shí)，流速較大的位置，壓強(qiáng)較�。�
通過前面的學(xué)習(xí)，我們可以總結(jié)出流體壓強(qiáng)和流速有什么關(guān)系?
[學(xué)生總結(jié)]
二、流體在流動(dòng)時(shí)，流速較大的位置，壓強(qiáng)較�。�(板書)
根據(jù)我們學(xué)習(xí)的流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，誰能解釋下面的實(shí)驗(yàn)?
[實(shí)驗(yàn)]：取一張5—6cm見方的硬紙片，在適當(dāng)位置剪兩個(gè)長約1cm的縫，通過紙縫垂直插人橫桿的兩端，當(dāng)用嘴向紙面平行吹氣，紙片不僅不離開氣流，反而會(huì)靠近氣流，繼續(xù)吹氣，橫桿便連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)．(見圖3)
(如果用帶尖嘴的管子貼近紙面平行吹氣效果更好．)
提問：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象?
[學(xué)生回答]
這是因?yàn)闅饬饔辛魉俅髩簭?qiáng)小，流速小壓強(qiáng)大的性質(zhì)，所以靠近紙面的氣流流速較大壓強(qiáng)就較小，而紙面的另一面壓強(qiáng)仍為大氣壓，所以轉(zhuǎn)架就隨之轉(zhuǎn)動(dòng)．
[學(xué)生實(shí)驗(yàn)并讓學(xué)生討論]
雙手將一張薄紙的一端靠近下嘴唇，另一端自然垂下，沿紙的上方水平吹氣，手中的紙會(huì)怎樣呢?(見圖4(a))
把細(xì)長紙條的一端貼于下嘴唇，然后用嘴向外吹氣，結(jié)果紙條會(huì)向上飄起來．當(dāng)紙的上方的空氣流動(dòng)起來之后，紙也隨之漂浮起來，這是由于吹氣時(shí)紙片上方空氣的流速大，壓強(qiáng)變小，下方較大的壓強(qiáng)把紙片“舉”起來了。如果吹出的氣越快，紙條會(huì)向上飄得越高，由此說明氣流越快則壓強(qiáng)越小．(出示投影片并讓學(xué)生討論) ’
飛機(jī)的機(jī)翼有何特點(diǎn)?
飛機(jī)飛行時(shí)機(jī)翼上下空氣流速是否相同?
試分析機(jī)翼的升力又是怎樣產(chǎn)生的?
飛機(jī)為什么能夠飛上天空?(見圖4(b))
(出示投影片并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：
飛機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼的形狀決定了機(jī)翼上下表面流動(dòng)的空氣流速是不同的，右圖表示機(jī)翼周圍空氣的流向。從機(jī)翼橫截面的形狀可知，其上方彎曲，下方近似于直線，(嚴(yán)格地說機(jī)翼表面呈流線型)．飛機(jī)飛行時(shí)，空氣跟飛機(jī)做相對(duì)運(yùn)動(dòng)．由于上方的空氣要比下方空氣行走較乏的距離，機(jī)翼上方的空氣流動(dòng)比下方要快，壓強(qiáng)變小；與其相對(duì)，機(jī)翼下方的空氣流動(dòng)較慢，壓強(qiáng)較大，致使機(jī)翼上面比下面氣流速度快．結(jié)果上面氣流對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)比下面氣流對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)小，這一壓強(qiáng)差就是使飛機(jī)獲得豎直向上的升力的原因．
(板書)三、機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因：
飛機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼上下方空氣流動(dòng)的快慢不同
機(jī)翼的上下方產(chǎn)生的壓強(qiáng)差是機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因
(二)總結(jié)、擴(kuò)展
組織分析討論：
出示投影片(列出以下問題1、2、3、4)
1．噴霧器為什么能噴水?(見圖5)
答案：常用的噴霧器，當(dāng)壓人活塞時(shí)，圓筒里的空氣就從圓筒末端的小孔A以很大的速度流出，因此小孔附近的空氣壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，于是容器E內(nèi)的藥液面上的空氣壓強(qiáng)近使藥液從小孔，下方的B管內(nèi)上升，到小孔A附近時(shí)，被空氣流沖散成霧狀噴出．
２.簡(jiǎn)易淋浴器為什么能把熱水“吸”上去
答案：有些家庭用的簡(jiǎn)易淋浴器，把吸水管放進(jìn)熱水桶內(nèi)，打開水龍頭，當(dāng)自采水從導(dǎo)管里流過時(shí)，熱水就會(huì)被“吸”上來，與冷水混合，再從噴頭噴出．此時(shí)，熱水為什么會(huì)自動(dòng)上升呢?流動(dòng)的液體里存在著壓強(qiáng)．壓強(qiáng)的大小跟液體流速有關(guān)．液體的流速越大，它的壓強(qiáng)就越�。�(dāng)導(dǎo)管內(nèi)沒有自來水流過的時(shí)候，吸水管內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)相等，都等于大氣壓強(qiáng)．根據(jù)連通器的原理，吸水管里熱水與桶里的熱水相平．當(dāng)導(dǎo)管里有自來水流過時(shí)，吸水管內(nèi)熱水上方氣體的壓強(qiáng)變小．管內(nèi)外產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，在大氣壓的作用下，熱水在吸水管內(nèi)上升，與冷水混合后，從噴頭噴出．；冷水流速越大，管內(nèi)氣壓越低，管內(nèi)外壓強(qiáng)差越大，熱水流進(jìn)導(dǎo)管中越多，它與冷水混合后的溫度就越高．因此，可以通過控制自來水的流速，以調(diào)節(jié)噴出的水溫高低．(見圖6)
3．機(jī)翼升力跟掀房頂?shù)娘L(fēng)力
答案：氣流的壓強(qiáng)差對(duì)房頂會(huì)產(chǎn)生破壞作用．因?yàn)榉课輧?nèi)空氣對(duì)房頂下表面作用的壓強(qiáng)是靜止空氣的壓強(qiáng)，而刮颶風(fēng)時(shí)，沿房頂上表面的高速氣流對(duì)房頂作用的壓強(qiáng)比房屋內(nèi)的氣壓小，結(jié)果在房頂內(nèi)外就形成了氣壓差，方向是自下向上的，它可能會(huì)把整個(gè)房頂掀開，或者把房頂?shù)耐呦品疄榱藴p少狂風(fēng)對(duì)房頂?shù)膿p害，尖頂房屋的山墻上常安裝百葉窗，這可以使刮大風(fēng)時(shí)，通過百葉窗在房頂?shù)南卤砻嬉伯a(chǎn)生氣流，以減少房頂上下表面的氣壓差．
4．輪船為什么會(huì)相互吸引?
別萊利曼著的《趣味物理學(xué)》記述了這樣一件事情1912年秋天，遠(yuǎn)洋貨輪“奧林匹克”號(hào)在大海上航行著，同時(shí)在離它100m遠(yuǎn)的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號(hào)幾乎跟它平行地疾馳著．當(dāng)兩艘船到了如圖7所示的位置時(shí)，發(fā)生了一起意外的事情：小船好像是服從著一種不可見的力量，竟扭轉(zhuǎn)船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直地向大船沖來．“豪克”的船頭撞在“奧林匹克”號(hào)的船舷上，以致“豪克”號(hào)把“奧林匹克”號(hào)的船舷撞了一個(gè)大洞．
請(qǐng)同學(xué)們用我們今天學(xué)習(xí)到的知識(shí)解釋這一事故發(fā)生的原因，
七、布置作業(yè)
小實(shí)驗(yàn)：水管噴槍(見圖8)
噴霧器是一種較為實(shí)用的裝置．把管子的一端放入水中，橫吹開口端可迫使管中的液面上升，你用力一吹會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
八、板書設(shè)計(jì)
4．流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
一、什么是流體
二、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：
流速較大的位置，壓強(qiáng)較小．
三、機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因
飛機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼上下方空氣流動(dòng)的快慢不同機(jī)翼的上下方產(chǎn)生的壓強(qiáng)差是機(jī)翼升力產(chǎn)生的原因
乒乓球比賽中常聽說“弧旋球”；足球場(chǎng)上足球隊(duì)員也常踢出“香蕉球”。這里球的運(yùn)動(dòng)不僅有移動(dòng)而且還有旋轉(zhuǎn)．與此相應(yīng)的氣流也有兩種：一種是跟球運(yùn)動(dòng)方向相反的氣流和隨球一起旋轉(zhuǎn)的氣流，它們疊加以后就會(huì)出現(xiàn)球的上下氣流速度不一樣，如圖所示．在此基礎(chǔ)上，你能應(yīng)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，對(duì)上述球的運(yùn)動(dòng)路線作出探索性的解釋嗎?由此你會(huì)進(jìn)一步體會(huì)到物理知識(shí)有用，從而產(chǎn)生更濃的興趣
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