四、流体压强与流速的关系教学目标

《流体压强与流速的关系》教学设计

设计思想：

本节课以实验探究为主线，以小组协作为形式，利用多媒体手段，展现情景，通过师生交流、互动，制定科学探究的方案，以有趣的小实验激发物理学习兴趣。通过教师引导学生积极参与科学的探究活动，培养学生科学探究的精神。

首先，通过教师演示吹风机能使乒乓球悬浮的小实验激发学生的兴趣，引发学生的猜测，进而过渡到本节的重点，即探究验证气体压强与流速的关系的过程。在探究过程中，学生经历科学探究的几个过程，体验了科学探究的基本思路和方法，使学生的观察能力，实验动手能力有较大的提高。通过小组合作探究，让学生逐步学会问、学会猜、学会做、学会想。

其次，通过升力的产生和生活中的流体现象的分析，突破本节难点，即用流速与压强的关系来分析生活中的实际问题。通过具体的实例，让学生感受到“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。让学生感悟到物理现象就在我们日常生活中，科学就在我们身边，激发学生对科学的浓厚兴趣，初步领略气体压强差异所产生的奇妙现象。

最后，在教学的结尾，试图在作业布置方面作一些尝试。通过“教学链接”布置学生课后思考，让学生利用网络资源优势，使作业更多地向课外延伸，走向社会，走向开放。

教学目标：

知识与技能：

1、了解流体压强与流速的关系。

2、了解飞机的升力是怎样产生的。

3、了解生活中和“流体的压强与流速关系”相关的现象。

4、学会通过实验的方法研究物理规律。

过程与方法：

1、通过观察，认识气体（或液体）的压强跟流速有关的现象。

2、通过探究实验体验由流体压强差异产生的力。

情感态度与价值观：

1、初步领略流体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。

2、培养学生团队精神和讨论交流的意识。

教学重点：

流体压强与流速的关系

教学难点：

“流体压强与流速的关系”在生活中的应用

教学资源：

教师用：课件、乒乓球、吹风机、吸管、烧杯、水槽、纸船。

学生用：白纸、乒乓球、一次性纸杯。

教学流程：

实验引入→提出问题→做出猜想→实验探究→得出结论→再提出问题→实验探究→得出结论→解释现象→学生实验设计并展示→讲述应用→布置课后思考题

教学过程：

一、引入新课

师：先让老师给大家演示一个小实验：拿一吹风机通电后，打开开关将出风口向上，并把一乒乓球放在出风口上方，请看（说完，松开手掌），看到了什么现象？

生：乒乓球悬浮在空中。

师：这不是魔术也不是杂技，刚才的实验就跟流体压强有关。想弄清原因吗？我们来探究流体压强与流速的关系。

师：接下来再请班上肺活量最大的两个同学进行一场比赛：比一比看谁最会“吹”。如图，将漏斗口向上放置，漏斗口放一个乒乓球，将乒乓球吹得最高的获胜。

结果两个同学费了很大劲，乒乓球都没吹起来。

师：[引导]乒乓球为什么没被吹起来呢？我们分析看看，乒乓球在竖直方向除了受到重力以外，一定还受到一个向下的压力。未吹气时没有这个现象，当吹气之后才产生这种现象，同学们再猜想看，这个压力可能会跟什么有关系呢？

生：[猜想]可能压力与流体是否流动有关。

生：[猜想]可能压力与流速的大小有关。

师：很好，我们发现，流体在流动时才导致现象的产生，说明这个压力跟流体的流动有关，但是，流体的压强与流体流动速度可能存在什么关系呢？

生：猜想可归纳为：流速大压强大；流速大压强小；流体压强与流速无关，只与流体流动不流动有关。

师：[再引导]我们猜想这种关系无非存在两种情况：

一种是流体在流速大的地方压强大，在流速小的地方压强小；另一种是流体在流速大的地方压强反而小，在流速小的地方压强反而大。究竟哪一种猜想是正确的呢？下面我们将通过实验的方法进行探究。

二、进行科学探究

（1）制定计划与设计实验

方法：明确探究目的，给定一些器材，由学生选择并设计实验方案，经历实验的过程，来探究流体的流速与压强的关系。

师：好，我们今天就来研究流体的流动速度与压强的关系。同学们的桌子上有乒乓球两个，小木条两根，饮料吸管一支，一端带有注水容器的水管一根，装满水的水槽一个，

一杯水，一

根中间切开（未断）折成直角的饮料吸管，两张较大纸、一张细纸条、一枚硬币等器材。请同学们做以下实验。【电子白板展示】

（2）分析与论证

方法：分析实验中观察到的物理现象，进行简单的推断，归纳出科学的规律。

师：你们的实验完成了吗？

生：已经完成了。

师：下面我们各组派一名代表在全班进行交流，把你所看到的，所想的说出来与大家交流，就按顺序来进行，好不好？声音要大些，那么，第一组开始吧。

学生回答的几个情况：

①我们这一小组选做的是（A）图所示实验，把两个乒乓球放在两根小木条上，相对靠近一些，用一支饮料吸管向它们中间吹气，两个乒乓球互相靠近。可见，空气在流速大的地方压强较小。

②我们这一小组做的是（B）图所示实验，选择一端带有装水容器的水管一根，装满水的水槽一个，两只塑料小船，作为实验器材，用水管向漂浮在水面上的两只小船间喷注水流，可观察到两只船向中间靠近。可见，液体在流速大的地方压强较小。

③我们这一小组做的是（C）图所示实验，我们把一根中间切开（未断）折成直角的饮料吸管，一端插入水中，向管中吹气，我们可看到水雾从切口处喷出。我们认为：吹气切口处空气流速快，压力变小，大气压就会把水往上压。可见，液体在流速大的地方压强较小。

④我们这一小组（D）图所示实验，选择在两张纸中间吹气，结果看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。可见，空气在流速大的地方压强较小。

⑤我们这一小组做的是（E）图所示实验，选择在一张细纸条上面吹气，结果看到那张纸较低的一端从低处向高处飘起来。可见，空气在流速大的地方压强较小。

……

师：各小组都汇报得很好。都发现了压强大小与流速有关，并且得出了小组的结论。

教师引导学生归纳，得出结论：流体（液体或气体）在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大 师：下面用上述结论解释第一个“翻转漏斗吸住乒乓球”的实验。因为气流看不见，我们采用CAI课件对实验现象进行分析[如图（1）所示]。

[演示CAI课件，教师引导并讲解] （3）评估、交流

师：我们一起对上述实验方案进行评估和交流。

①实验方法是否存在缺陷，是否需要改进；

如：（A）实验中，放在两根小木棒上的两个乒乓球吹气的实验，可以用两根较为光滑的筷子来代替两根小木棒上，可减小摩擦，使较果更明显，而且器材易找。

图（1）

图（2）

②是否还有其他实验方案也可以实现实验目的；

例：（B）实验中，如果没有一端带有注水容器的水管，可用图（2）所示的一支大号注射器代替注水。

（4）轮船为什么会相互吸引? 1912年秋，远洋货轮“奥林匹克”号在大海上航行着，同时在离它100m远处有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克”号几乎跟它平行地疾驰着。当两艘船到了如图（6）甲所示的位置时，发生了一起意外的事情：小船好像是服从着一种不可见的力量，竟扭转船头朝着大船，并且不服从舵手操纵，几乎笔直地向大船冲来。“豪克”的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上，以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞了一个大洞[如图（6）乙所示]。

“豪克”舰

“奥林匹克”货轮

甲

图（6）

乙

图（7）

师：问1：这种不可见的力量是怎么形成的？请同学们结合图（7）示意图，对上述海难做出解释。

问2：请解释：国际航海规则规定：“两艘轮船不能近距离同向航行”中的道理。

三、飞机升力的产生

师：几十吨的飞机为什么能腾空而起，播放短片【飞机发展史】

（1）飞机的机翼有何特点? （2）飞机飞行时机翼上下空气流速是否相同? （3）试分析机翼的升力又是怎样产生的[见图(3)]?

先由学生回答，再用CAI媒体展现图片，并引导学生总结：

师：机翼的形状有何特点？

生：机翼上方是弯曲的，机翼下方大致是平的。

师：其上下机翼表面空气流速会不会相同呢？

生：不会。

师：很好，飞机飞行时，机翼的形状决定了机翼上下表面流动的空气流速是不同的，右图（4）表示机翼周围空气的流向。

师：机翼的升力又是怎样产生的呢? 生：由于上方的空气要比下方空气行走的距离较长，机翼上方的空气流动比下方要快，压强变小；与其相对，机翼下方的空气流动较慢，压强较大，致使机翼上面比下面气流速度快。结果上面气流对机翼的压强比下面气流对机翼的压强小，这一压强差就是使飞机获得竖直向上的升力的原因[如图（5）所示]。

图（5）

图（4）

图（3）

师：[引导]综上所述，我们可以得出结论：机翼升力产生的原因：飞机飞行时，机翼上下方空气流动的快慢不同，机翼的上下方产生的压强差产生的] 四、“流体压强与流速关系”的应用。

（1）喷壶

教师没有平铺直叙地讲出喷壶的原理，而是通过提问引发学生思考，

教师：我这有一杯水，一根吸管，你有什么办法让吸管中的水面上升？

学生：可以把水吸上来。

教师：那么水为什么能被吸上来呢？

学生：用嘴吸的时候，管中气压减小，大气压就把水压上来了。

教师：那么能不能利用我们今天学习的规律让管中气压减小，管中水面上升

呢？小组讨论讨论，也可以用桌子上的仪器试一下。

学生通过学习这节课的新知识，知道用“吹”的办法可以加快空气的流速，减小压强，但开始有的用吹风机吹，有的用嘴直接吹，效果都不好，教师提示“要想办法集中气流”，于是就有学生想到用吸管吹，有的学生试着用桌上准备的尖形玻璃管吹，实验效果非常好，不仅把水吹了上来，还得到了意外的惊喜，在挡着水的白纸上得到喷雾的效果。喷壶就是利用这个原理制成的。

（2）赛车尾部安装的气流偏导器 （3）球类比赛中的“旋转球”

（4）铁路站台上的安全线

五、巩固练习

（一）、填空题

1．在气体和液体中，流速越大的位置压强越______，流速越小的地方压强与越

______。

2．图1是机翼的模型，当飞机飞行时，迎面吹来的风被机翼分成两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____；下方气流通过的路程_____，因而速度_____，它对机翼的压强_____。

3．在火车站和地铁站台上，都画有一条安全线，当火车快速开过时，人越过这条线就会有危险。这是因为，火车开动时，靠近火车的地方气体_____，压强_____，离站台远的地方气体_____，压强

_____，强大的气流会_____。

（二）、选择题

4．如图2所示，向两张纸的中间吹气，发生的现象

是[

] A.纸向两边分开

B.纸向中间靠拢

C.保持原来位置不动

D.都有可能

图2 图1 5．在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币，在硬币前架一个约2 cm高的栏杆，在硬

币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就能跳过栏杆，这是因为[

] A.硬币下方的压强比上方的压强大

B.硬币后面的压强比前面的压强大

C.硬币后面的压力比前面的压力大

D.硬币下方的空气密度比上方的大

（三）、简答题

6．乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会沿不同的径迹运动.运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，图3中1、2、3三条径迹哪一种是上旋球（图中沿逆时针方向旋转）的、下旋球（图中沿顺时针方向旋转）的、不旋球的。说明你为什么认为上旋球应该沿着你所选的径迹运动。

图3