四、流体压强与流速的关系教学设计

9.4 流体压强与流速的关系

教材分析

《流体压强与流速的关系》是继压强、液体压强、大气压强之后的一个内容，学生已具有了压强和压力的有关知识，但对流体、流体的压强、流体压强与流速的关系及其应用却是一个新的内容，这很容易激发学生的学习兴趣和求知的热情。流体压强与流速的关系是伯努利于1726年，通过无数次实验，发现的“边界层表面效应”：流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。为纪念这位科学家的贡献，这一发现被称为“伯努利效应”。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系。这一效应在生产、生活中应用非常普遍，与社会联系非常密切，对学生来说是非常重要的，因此编者把这一内容引入了初中教材，但只作常识性的介绍。

按照课标要求，学生只需知道流体压强与流速的关系，知道飞机升力的产生就行，不要求过多过深的涉及与“流体压强与流速的关系”有关的内容。

教材要求学生通过学习，知道流体；知道流体压强与流速的关系；知道飞机升力产生的原因；能用流体压强与流速的关系解释简单的物理现象和生活中的现象，能用流体压强与流速的关系进行小制作。

一、教学目标

（一）知识与技能：通过实验探究，初步了解流体压强与流速的关系及其应用；知道飞机的升力是怎样产生的；了解日常生活中有关流体压强与流速关系的一些现象。

（二）过程与方法：

锻炼学生的观察能力、实验能力，提高学生的猜想与假设的能力。

（三）情感态度与价值观：激发学生对物理的兴趣，强化学生的安全意识。

二、教学重点、难点及应对策略

重点、难点：理解流体的压强与流速的关系，培养运用流体的压强与流速的关系解释日常生活中的现象的能力及探究物理规律的方法。

应对策略：课堂采用情境教学、演示实验、分组实验、小组讨论等教学方法。

三、教具媒体组合：

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漏斗、乒乓球、小玻璃缸、注射器、粗细不同的透明水平塑料管、纸片、机翼模型，多媒体课件。

四、教学过程

走进生活，拥抱物理(课件创设情境，激发学习兴趣) 师问：比比谁最能“吹”。吸引学生的注意力，让学生以小组为单位，选派一名小组成员，比赛把漏斗里的乒乓球吹出来，并阐明实验现象，从而引入新课“流体的压强与流速的关系”。

师生共同朗读学习目标

师问：那什么是流体？

师解：液体和气体都具有流动性，称为流体。如空气，水等。流体流动时的压强称作流体压强。流体流动时有快有慢，那流速的变化是否引起流体压强的变化？又如何变化？运用我们身边的物品，如何去探究流体压强与流速的关系？

（一）板书：流体：具有流动性的液体和气体

科学探究活动——研究流体压强与流速的关系。

（1）

（2）

提出问题：流体压强与流速有什么关系？

猜想与假设：

a、流体流动越快，其压强越大。

b、流体流动越快，其压强越小。

c、流体流动越快，其压强不变。

师讲解，想知道自己的猜想是否正确，该怎么做？

生答：（3）设计实验并验证

活动一：

师问：向竖直下垂的两张纸中间吹气，观察现象

学生小组开始实验。

师问，哪一组愿意两人合作到台上进行实验，并说明实验现象，解释原因。

师生共同分析归纳：

生答：两张纸同时向中间靠拢。

师讲解，向两张纸的中间吹气，纸中间空气流速大，压强变小，两张纸的外侧空气流速小，压强变大，故把两张纸向中间推。

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活动二：

师问：当吹气时，硬币会怎样运动？

生猜：不运动，或跳起来。

师讲解，你猜的对吗？请验证。

学生小组开始实验。

师问，硬币将跳起来。

师讲解，六人讨论，请模仿活动一的分析，解释硬币为什么跳起来，并写在白纸上看哪一组写的快而准确。

（老师巡视，过一会，派出一组代表总结实验现象，并给予表扬）

师生共同得出结论：在气体中，流速越大的位置压强越小。

活动三：

器材：注射器、玻璃缸、乒乓球两个

要求：

将注射器吸满水，竖直拿在手中，将注射器头部的弯管水平接口没入水面略微向下的位置，使水流能水平射出，注意观察现象。

生猜：靠拢、分开、不动

师讲解，你猜的对吗？请验证。

学生小组开始实验。

师问，两个乒乓球将靠拢

师讲解，请模仿活动一的分析，解释乒乓球为什么会靠拢，并写在白纸上看哪一组写的快而准确。

（老师巡视，过一会，将写的好投影出来，并给予表扬）

师生共同得出结论：向两乒乓球之间水平射出水流时，乒乓球内侧空气流动快，压强变小，而两乒乓球外侧的空气流速几乎不变，其气压大于内侧，于是将乒乓球推在了一起。

师延伸：这就是为什么航海规则规定两艘轮船不能近距离同向航行的原因，这就是它的模拟实验。

结论：流动气体的压强，流速较大的地方，压强小。

（二）飞机的升力

出示图片莱特兄弟

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师问:他们两个是谁呀，因什么而著名呢？

生回答：他们是发明家，发明了飞机。

师问:几十吨的飞机为什么能够在高空中飞行？秘密在哪里？

师给予一定的提示引导: 1、机翼的形状是底平上凸的(如图)，所以飞机飞行时，机翼上下的空气流速是否相同？

生回答：不相同

2、在相等的时间里，机翼上下气流通过的路程不同，即气体的流速不同。

2、分析机翼的升力是如何产生的？

（学生分组讨论）

师生共同分析:

迎面吹来的风被机翼分成两部分，由于机翼横截面形状上下不对称，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，所以速度大,比下方气流大．

结论:机翼上表面空气的流速快，向下的压强小，而下表面空气的流速慢，向上的压强大，这样就产生了上下表面的压力差，这就是飞机的升力。

学以致用

解释我们在最开始做的谁最能“吹”实验

原因:把乒乓球放在漏斗里把漏斗冲上吹气，乒乓球下方空气流速大，压强变小，乒乓球上方空气流速小，压强变大，故乒乓球吹不出来。

当两船彼此接近平行行驶时,两船之间的水由于被挤在一起,流速要比外部大一些,压强就要比外部小一些.这样外部压强较大的水就把两船挤在一起了. （三）拓展练习：

1、为什么火车和地铁的站台上要画一条安全线? 出示图解并找人回答

2、航海规则为什么规定两艘轮船不能近距离同向航行？

当两船彼此接近平行行驶时,两船之间的水由于被挤在一起,流速要比外部大一些,压强就要比外部小一些.这样外部压强较大的水就把两船挤在一起了.

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3、诗人杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”，请你分析诗中包含的物理道理。

这是因为刮大风时，茅草上面的空气流动快，茅草的下面的空气基本是静止的。

根据流体中，流速大的地方压强小的原理，茅草上面的空气压强压力小，而下面的压强压力大，对茅草产生了向上的升力使它飞走了。

（四）我学到了：

1、流体：气体和液体都具有流动性，统称为流体；

2、流体压强与流速的关系：

流速大的位置压强小，流速小的位置压强大

4、飞机的升力：

机翼上表面空气的流速快，向下的压强小，而下表面空气的流速慢，向上的压强大，这样就产生了上下表面的压力差，这就是飞机的升力。

5、流体压强与流速的关系的现象。

（五）课堂练习

（六）拓展创新

1、草原上有一种老鼠，它的家是地面下的洞穴，请你分析后在图上标出洞穴里空气流动的方向。

分析:A洞口空气流动速度慢，压强大；B洞口的空气流速快，压强小。

答案:洞内的空气流动方向是从A到B 2、相信大家都有过这样的经历：步行在雨中，我们会打一把伞．一阵大风吹来，雨伞会被向上吸起来．这是为什么呢？你能不能用今天所学的知识解释这个现象呢？

3、回顾连通器的知识：分析静止时和流动时，管内水面高度

（七）课后拓展：

在自然灾害面前，人类显得如此渺小。请同学们思考并于课后查找资料，了解龙卷风形成的原因，并学习在自然灾害到来时，如何自我保护及救助他人。

教学反思：

在教学过程中，教师施教与学生学习是相互影响的两个方面，充分体现了教师主导和学生主体地位。教师积极的设计，会大大的激发学生学习的热情，反过

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来，学生的积极相应和主动参与也会对教师的教学产生正面的影响，实现相互沟通，相互促进，达到教师会教，学生会学，教师和学生和谐相处，共同提高的教学目的。

如小组实验时，分工不明确，应提前交代好组长将小组成员分好工，让每一个人都参与到小组讨论活动中来。及时了解学生的掌握情况，更要利于教师自我反省，分析优点和不足，新课结束教师和学生都要利用一定的时间进行反思，“复盘”教学过程，总结教、学得失。

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