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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(guò)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(wèn)題的能力
3.通過(guò)小組討論培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力
(三)德育滲透點(diǎn)
使學(xué)生加強(qiáng)愛(ài)科學(xué)和用物理學(xué)知識(shí)分析解決研究實(shí)際問(wèn)題的探索精神
(四)美育滲透點(diǎn)
通過(guò)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(wèn):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(guò)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(guò)的內(nèi)容:
提問(wèn):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(jiàn)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(kāi)口的豎直細(xì)管A、B、C.將水平管子右端開(kāi)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(guò)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(wèn): .
裝有同種流體的連通器液面是否一定相平?讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)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(wú)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(guò)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(wèn)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(zhǎng)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(jiàn)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(wèn)]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(guò)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(shuí)能解釋下面的實(shí)驗(yàn)?
[實(shí)驗(yàn)]:取一張5—6cm見(jiàn)方的硬紙片,在適當(dāng)位置剪兩個(gè)長(zhǎng)約1cm的縫,通過(guò)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(kāi)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(jiàn)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(wèn):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(jiàn)圖4(a))
把細(xì)長(zhǎng)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(lái).當(dāng)紙的上方的空氣流動(dòng)起來(lái)之后,紙也隨之漂浮起來(lái),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(lái)了。如果吹出的氣越快,紙條會(huì)向上飄得越高,由此說(shuō)明氣流越快則壓強(qiáng)越。(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(jiàn)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(shuō)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。慌c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(wèn)題1、2、3、4)
1.噴霧器為什么能噴水?(見(jiàn)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(kāi)水龍頭,當(dāng)自采水從導(dǎo)管里流過(guò)時(shí),熱水就會(huì)被“吸”上來(lái),與冷水混合,再?gòu)膰婎^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(méi)有自來(lái)水流過(guò)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(lái)水流過(guò)時(shí),吸水管內(nèi)熱水上方氣體的壓強(qiáng)變。軆(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(guò)控制自來(lái)水的流速,以調(diào)節(jié)噴出的水溫高低.(見(jiàn)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(kāi),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(guò)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(jiàn)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(lái).“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(jiàn)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(kāi)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。
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(tīng)說(shuō)“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
液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 教學(xué)設(shè)
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