四、流体压强与流速的关系教案设计

《流体压强与流速的关系》教学设计

整体设计

本节内容是在学习了液体压强和气体压强知识的基础上，了解液体压强、气体压强与流

速的关系，它是第一单元的结束，也是液体压强和气体压强在实际生产生活中的应用。

教材内容分为两大部分：实验探究流体压强与流速的关系、飞机的升力是如何产生的。

通过“想想做做”引入课题，经过探究实验得到流体压强与流速的关系，再利用手工制作的飞机机翼模型探究飞机的升力是如何产生的，也就是结论在生活中的应用。

可以采用比赛的方法进行“想想做做”中的活动，教师也要参与其中，并为学生提供成功的演示，激发学生兴趣。帮助学生分析现象，引出探究的问题。

实验探究较简单，可为学生提供充足的随手而来的器材，完全放手给学生。在学生得到

气体压强与流速的关系后，通过演示，将结论延伸到液体中，从而认识到气体和液体共有的

规律。现实生活中的相关现象和应用，学生可能想不到，可以练习的形式给出，让学生去分

析。飞机升力的获得也是探究实验结论的应用。机翼模型的制作可留作课下作业，制作竹蜻蜓或飞去来器，学生更感兴趣。流体压强与流速关系在球类运动中应用广泛，如果时间充

足，学生接受能力较高的话可作适当解释。

教学过程力求气氛宽松，师生交互活动融洽，让学生通过有趣的活动，在“玩”中学到知识。

教学目标

一、知识与技能

1、了解流体的压强与流速的关系；

2、了解飞机的升力是怎样产生的；

3、了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象。

二、过程与方法

1、通过实验探究，初步了解流体的压强与流速的关系；

2、体验由气体压强差异产生的力。

三、情感态度与价值观

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。

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教学重点：通过探究得到流体压强与流速的关系并解释相关的现象。

教学难点：利用流体压强与流速的关系分析生活中的实例。

教学设计

〖导入新课〗

1、学生活动：硬币“跳高”比赛

(1)比赛设计：将一枚一角硬币放在离桌边5cm处，在硬币前10cm处用直尺架高约2cm。

(2)比赛规则：使嘴巴靠在桌边，沿着与桌面平行的方向吹气(不准吹硬币)，使硬币翻越直尺。每个人都进行活动，使硬币成功翻越直尺或看谁硬币“跳”得更高。

(3)思考：是什么力使得硬币向上“跳”起来？

2、思考并回答问题：

(1)力有哪些作用效果?____________和__________ (2)硬币向上“跳”，说明硬币_________发生了改变，这是因为硬币受到的_______改变了，这可能是由于硬币上下表面受到的__________改变的原因造成的。

(3)吹气，加快了硬币____________(回答上方或下方)空气的流动速度。

同学们做出了大胆回答，这就是我们要学习的第四节流体压强与流速的关系。

〖推进新课〗

1、教师演示：用漏斗吹乒乓球。

2、探究“流体流速与压强的关系”。

(1)提出问题：流体压强与流速有什么关系? (2)猜想假设：流速越大，可能流体的压强越小；流速越小，可能流体的压强越大。

(3)制定计划与设计实验：利用提供的两个乒乓球、细线、蜡烛、火柴、两根塑料吸管、两张纸等器材，自主探究。

(4)进行实验与收集证据：学生利用各自小组中拥有的器材实验，每组至少采用两种

方法。

实验方案一：用细线将两个乒乓球吊起，向两球中间吹气，发现两球靠拢。

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实验方案二；点燃蜡烛，用吸管在蚀焰一侧吹，发现烛焰向有吸管的一侧倾斜。

实验方案三：将两根塑料吸管口对口成直角，一根竖直插入水中，向另一根中快速吹气，

发现竖直管中的水面上升，甚至在两管靠近的一端喷出。

实验方案四：手握两张纸，让纸自然下垂。在两纸中间向下吹气，发现两纸靠拢。如图所示。

(5)分析现象得出结论：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

(6)交流评估：各小组把实验方法、看到的现象和得到的结论说出来进行交流。

3、问题：

(1)当阀门甲、乙都关闭时，这是什么装置?它有什么特点? (2)同一水平面上的A、B、C三点的压强有什么关系?为什么? 学生活动：回忆知识并回答。这是连通器，三个竖直管中的液面都相平。因为同一水平

面上的A、B、C三点的深度都相同，所以压强都相等。

4、问题：

(1)三个竖直管中的液面还相平吗? (2)同一水平面上的A、B、C三点的压强有什么关系? (3)A、B、C三处的水流速度相同吗?有什么关系?

(4)通过现象，你能得出什么结论? 学生活动：观察现象，并回答。三个竖直管中的液面不再相平，依次降低。同一水平面

上的A、B、C三点的深度发生了变化，压强依次减小。由于A、B、C三段的管子依次变细，所以三处的水流速依次增大。如上图所示。

结论；在液体中，流速越大的位置压强越小。

总结：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。

5、即学即练

(1)在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条黄色的安全线，乘客必须站在安全线以外的地方候车，这是为什么?

(2)狂风发作时，经常会揭起屋顶的瓦片，这是为什么?

(3)夏季我们经常把门窗打开，“过堂风”让我们凉爽不已。可是

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风却经常把门给关上，你能解释这个现象吗? 6、答案：

(1)当列车经过时，高速行驶的列车带动周围的空气流动，靠近列车的空气流速大，压强小，如果人站得太近的话，会被后方较大的压强推向列车，造成事故。

(2)狂风发作时，屋顶上方经过的空气流速大，压强小，瓦下方室内的空气流速小，气压大，将瓦块掀起。

(3)夏季我们经常把门窗打开，“过堂风”流速大，压强小，门后空气较大的压强将门推过来，使门关上。

二、飞机的升力

1、提出问题：我们经常在电视上看到飞机起飞的片断。可是，沉重的飞机并不是像鸟一样扇动翅膀飞行的，它的“翅膀”不能扇动，是什么原因使飞机飞起来的呢? 2、学生分小组讨论：利用刚刚所学，发表意见。飞机上方的空气流速大一些，压强小一些；下方的空气流速小一些，压强大一些，这样飞机就飞起来了。

同学们想得非常好，相信放在一百年前，你们能赶在莱特兄弟之前发明飞机。

3、问题：展示飞机的机翼，同学们观察机翼的形状，有什么

特点? 学生活动：仔细观察，讨论。从上面看，机翼是梯形的。从侧面看，机翼的上表面是凸起的流线型，下表面几乎是平的。

思考：难道，正是机翼的这种形状实现了飞机上升的梦想? 4、教师演示：利用机翼模型探究机翼上升与流速的关系。

(1)用电吹风吹机翼模型

(2)教师讲解：飞机飞行时，空气相对于飞机向后流动。气流被机翼分成上下

两部分，在相同的时间内，机翼上方的气流通过的路程较下方的气流通过的路程长，因此流

速较大，对机翼的向下压强较小，向下的压力小，而下表面空气的流速小，机翼下表面受到空气向上的压强大，向上的压力大，上下表面存在压强差和压力差，这个压力差就是飞机受到的向上的升力。

5、生活中还有许多这方面的应用。

(1)展示赛车尾翼，如右图。

(2)问题：请同学观察赛车尾翼的形状，考虑它起什么作用?

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(3)学生活动：仔细观察，讨论。赛车尾翼与飞机机翼是相反的，这样可以使尾翼上方受到的压强大于下方受到的压强，压强差把赛车牢牢的压在地面上，增大摩擦力，防止赛车打滑。

6、即学即练：教材P93“动手动脑学物理”第1、2、3、4题

7、课时小结：

(1)液体和气体的压强还与流速有关：流速越大的位置

压强越小，流速越小的位置压强越大。

(2)空气对机翼上、下表面存在压强差，从而产生的压力差就是飞机向上的升力。

8、布置作业：练习册P55－57第2、3、4、5、6、7、9、10、11题

【板书设计】

四、流体压强与流速的关系

1、液体压强与流速的关系：

在气体和液体中，流速越大的位置压强越小；流速越小的位置压强越大

2、飞机的升力

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