四、流体压强与流速的关系教学设计思路

流体压强与流速的关系

课题

流体压强与流速的关系

《流体的压强与流速的关系》介绍了具有流动性的气体和液体的压强与流速的关系，是属于流体动力学的知识，该知识在日常生活和生产中有较广泛的应用。教材选通过实验得出流体压强与流速的关系，然后又通过实验并结合飞机机翼的横截面图分析飞机机翼产生升力的原因。流体压强与流速的关系这一知识点的内容较为抽象，我们一般不易看见，所以对于初中生学习起来就更为困难。在本节课的教学过程中可适当让学生动手做些实验，来观察流体运动而产生的一些现象，这样更有助于学生对这一知识的理解。

教材分析

学生对实验现象背后隐藏的科学奥秘有一定的兴趣，并对揭开这层神秘的面纱有着学强烈的愿望。经过一年的学习，他们已有了一定的科学常识和认知基础，对探索自然现情象并对观察到的实验现象进行解释已经储备了一定的知识。他们已经可以进行简单的实分验设计并动手去实践这个设计，也有了一定的观察能力，缺乏的是对实验现象的尝试性析

的解释。

设基于以上分析，这堂课的主导思想以学生分组合作→自主设计实验→观察解释的流计程进行教学，从真正意义上把课堂交给学生，学生自主探索学习，相互协作，在实验过思程中体会科学态度和探索精神，在体会的过程中完成本节的三维教学目标。

想

1、了解流体的压强与流速的关系。

知识与技能

2、了解飞机的升力怎样产生的。

教3、了解生活中跟流体的压强与流速相关的现象

学

目过程与方法

1、通过观察，认识气体的压强跟流速有关的现象。

2、体验由气体压强差异产生的力。

标

设1、初步领略气体压强差异所产生现象的奥秘，获得对科学的热爱、亲近情感态度

计

感。

与价值观

2、培养学生敢于表达自己的想法，随时关注周围的人和事以及有关现象。

教学

重难点

重点

了解流体在稳定流动时，在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大

了解飞机机翼的形状，及飞机升力产生的原因。培养学生观察实验现象并学会利用所学知识合理地解释现象的能力。

难点

教学策略

1、教学方法：以引导为主，老师适时地穿插在各个活动的关键环节进行指导；适时地组织学生进行讨论并引导学生扩展；

2、学习方法：小组合作，自主实验，根据自己的兴趣爱好，围绕本节主题进行活动，观察现象，对现象尝试合理解释，并进行小组交流；

3、教学手段：自主实验为主，辅助以多媒体设备进行引导。

4、评价方法：小组成员相互评价，各小组之间进行评价与推荐；

教实验器材

学准多媒体

备

的运用

纸片两张，塑料吸管一个，漏斗一个，乒乓球两个，，水槽一个，注射器一个，泡沫塑料两块

视频欣赏（MPG），液体流动时压强与流速的关系（PPT），飞机起飞（MPG），飞机升力（flash），

教学流程

教

学

过

程

师生活动

[1905年冬天的一个早晨，俄国沙皇派往西伯利亚的一位钦差设计意图

大臣，将要乘火车经过一个名叫鄂洛多克的小站。站长沃尔伦斯基，

一大早就让部下把车站打扫得干干净净，身着笔挺的新制服，率领悬疑事件的引入，全站职工，手捧花束，排列在铁道两旁，恭候钦差大臣的到来。

定下了本节课的最大不多久，列车在汽笛声中风驰电掣般地冲进了由38名铁路员“悬疑”。从一开始便工组成的“人巷”。离列车很近的人们刚要举起手中的花束欢呼时，牢牢抓住学生的思维，突然，所有的欢迎者都像是被人从背后猛推了一下，纷纷不由自主让学生迅速进入主题，地向前仆倒下去……结果，这“魔鬼般的黑手”，造成了4人终身为上好本节课打下良事残疾，而包括站长在内的其余34人全都成了滚滚车轮下的冤魂！

好的基础。

件

奇特的惨案发生后，地方法院开始调查案事件真相。然而，机引

车状况良好，司机和员工都没有违章操作。反复调查毫无结果，法入

官只好在判决书上写下了《圣经》上的一句话：“每个人都是上帝的羔羊，迟早要回到上帝的跟前！”

著名的俄国科学家齐秋奥尔科夫斯基知道这一“判决”结果后，哀叹道：“可惜法官不懂伯努利定理……”]（PPT配音显示）

那么这个幕后的凶手到底是谁？什么是伯努利定律呢?带着这些疑问，让我们一起来走进——《流体压强与流速的关系》，相信同学们学好了这些知识后一定会揭开谜底！

提问：什么是流体？

通过简单的复习具有流动性的气体、液体统称为流体（如水、空气…）。

提问，流畅进入本节课我们在第二、三节分别探究了液体和气体不流动时的的主题。

压强特点，那么当这些液体和气体流动时，其内部压强又

会有什么特点呢？

流体压强与流速的关系（板书）

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程

新

课

教

学

在猜想之前，我们先来做一个实验，希望这个实验能有助于我们的猜想：

【做一做】

猜想不是空想，需要有相关的事实为依据。通过动手操作两个实验所用器材

一张薄纸条

与流体压强有关的小实验，以给学生提供猜先让两张志竖直下垂且相互平行放置，实验方法

想的依据。同时激发学然后用嘴从中间竖直向下吹气

生的探究欲望。并通过吹气前现象

实验培养学生善于从吹气后现象

现象中发现问题，提出可能的原因

引导学生利用力学的知识储备，尝试解释产生这些现质疑，解决问题和分析象的原因，并大胆进行猜想：流体流动后，其压强会怎样？

问题的能力。

我们的猜想是否正确呢？我们需要用实验验证。

【实验验证】伯努利实验

介绍伯努利实验的装置及实验方法，老师演示，学生

认真观察现象。

B A

通过课件，从力学

理论的角度分析揭示提问：

这个装置是我们学过的什么？当里面的水不流动时，我们所看到的现象。证实流体压强与流速之有什么特点？

间的关系，的确如同学（学生回答）

若里面的水发生流动，同学们猜一猜又会产生什么现们的猜想和总结那样。轻松解决本节课的重象呢？

点内容。通过肯定和鼓提醒学生注意从这几方面来观察：

励，增加学生继续学习1、装置中流体流动时哪个位置的流速较大？

2、这几个液柱的高度是否发生变化？液柱的高度的的信心。

变化能说明什么问题？

引导学生利用课件分析流体压强与流速的关系得出

结论：

在流体中，流速越大的位置压强越小；流速越小的位

置，压强越大。（板书）

由此证明我们的猜想是正确的。实际上，这就是著名

的伯努利定律，早在200多年以前，瑞士物理学家伯努利

已经用上述装置验证了这个结论。

下面我们再来应用我们刚才所学的知识做一个有趣

的游戏。

【比一比】谁是大力士？

器材：一个乒乓球、漏斗

教

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规则：漏斗口朝上，放入乒乓球，从下方使劲吹气，看谁能把乒乓球吹出去。

（每一个组推选一名大力士进行比赛，其他同学为他们加油。）

既然这样不行，那我们就倒着吹，看能不能把乒乓球吹出去呢？为什么还是吹不出去呢？反而不吹的时候它却掉下来了？

（引导学生分析产生这种现象的原因。）

我们的这些大力士虽然没有把乒乓球吹起来，但你们对流体压强的感受和理解一定是最深刻的，而这几位同学解释得也非常的合理、准确，我们一起用掌声来谢谢他们给我们带来的精彩！

请大家欣赏一段视频。（播放视频）

那么，小鸟是怎样飞上蓝天？战机到底是怎样直冲云霄的呢？

给大家一个惊喜，今天老师也带来了两架飞机——（故意停顿）的模型。

【瞧一瞧】演示飞机的起飞

大家通过刚才的视频可以看到，飞机起飞之前一定要在跑道上加速，那么在这里我们怎样让它飞起来了？。

（请一位同学来协助老师一起完成实验）。

用两架不同的飞机模型进行实验，产生了两种不同的现象，一架飞起来了，另一架并没有飞起来。为什么会这样呢？请同学们在认真观察一下。（通过屏幕放大）

学生回答。（机翼的形状不同）

很显然这就是一个能飞起来，另一个不能飞来的关键所在。我们再来进一步分析一下：

（播放飞机升力的flash课件）结合flash课件讲解飞机升力的产生。

飞机的升力：由于机翼的形状上凸下平，在空气中运动时，通过机翼的上下表面的空气流速不同而存在压强差，产生了向上的升力。（板书）

实际上飞机的产生，正是源自于人类对鸟类翅膀的深入研究。（观看翅膀与机翼对比图）这就是飞机能和小鸟一样飞起来的原因。

其实我们需要向大自然学习的东西还有很多很多。

【猜一猜】聪明的动物世界——灰雁巧胜大自然 大家看，这是一只原产自英国和欧洲灰雁，灰雁是世界上体积最大的野鹅，现在它正在空中自由飞翔。

突然天气情况变得很恶劣，这一高度的空气流速很学以致用，进一步吸引同学们的注意力，通过比赛的形式，增强同学们参与动手的热情，把课堂推入一小高潮。

物理与科技的紧密联系，揭示高科技产品的奥秘。通过动画讲解和现场的模拟实验，特别是两架飞机模型的对比实验，让学生切身体会飞机机翼升力的产生与机翼的形状有关，与流体的压强有关。

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大，但非常不稳定，它需要降低高度以摆脱这种不利的状况。请同学们帮它想想办法，他怎样才能迅速的降低高度呢？

（组内同学讨论后回答）

我们看看这只灰雁会怎么做？

它的身体翻转了180度，腹部朝上，背部朝下，就这样以一种怪异的姿态继续飞行，虽然看起来给人一种不可能的感觉，但灰雁的这种特技表演——被称之为“whiffling”——实际上是一种真实存在并且久经考验的方式。

灰雁用它的智慧神奇地战胜了大自然，人类从大自然中也获得了许多启发：

【启迪与教训】

——汽车的尾翼板。

请同学们看大屏幕——酷图欣赏。

感悟大自然的神奇与奥妙。通过情景介绍让同学们猜想灰雁解决问题的方法方式，与实际的方法产生巨大的反差，增强学生强烈的学习欲望。

飞机—灰雁—汽车尾翼，科技—社会—物理的紧密结合。体现了大自然中动物和人类的智慧。留给同学们以深刻的印象和启迪。

引导学生从尾翼板的形状上分析它的作用。（学生作

简短讨论后举手回答，然后教师总结归纳。）

有了这种装置，坐在小汽车里肯定是非常平稳的、舒

服的。火车大家一定也坐过吧，站在火车站的站台上等车

时，大家一定有所发现（大屏幕显示）

——黄色的安全线。

大家一定知道这条线的作用是什么吧？

引导学生去留心（学生举手回答）

身边的事物或现象，体同学们回答的很好，这条警戒线并不是与火车同时出现“生活处处有物理，现的，而是自从发生了开始的那件事后才有了这条线。

处处留心皆学问”。并那么这个幕后的黑手到底是谁呢？警察破案时常用回到课前事件引入，揭“现场模拟”的方法解决难题，我们也来模拟一次，希望开谜底。

能找到真正的凶手。

现场模拟：指导学生选择合适的器材，模拟事故的发充分调动学生学生现场，尝试分析现象产生原因，各组之间进行交流。

习的积极性和协作互事故的原凶：

助的精神，使学生真正火车运动时，人与火车之间的空气流速大，压强小；成为课堂的主人。

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课

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人外侧的空气流速小，压强大，因而对人体产生朝向火车的压强差。

所以从此以后距站台边沿1m的位置画了一条黄线来警告乘客：不要越过此线，否则会有生命危险。所以我们以后在站台上候车时，不要越过安全线；或在铁路边玩耍时，不要靠近高速行驶的火车。

我们总能从生活中汲取教训和经验，这种事故不仅在陆地上发生过，在水中也发生过：

——“奥林匹克”号惨案

（大屏幕显示）

〖现场模拟〗

（让学生自己从桌面上找到合适的器材，自行设计实验，并进行相互讨论，分析原因，然后各组之间进行交流。最后老师给予肯定并进行归纳分析。）

事故的原因：两船并列航行时，两船之间的水相对船的流速大，压强小；两船外侧的水流速小，压强大，产生向内的压强差。

如果由你来制定水上交通规则，你认为应该加上一条：船只航行时不能并列行使。

今天大家的表现都很积极，都很棒，不愧为※※学校的学生。想不想轻松一下。

【轻松一刻】

（视频播放“美丽的曲线”）

提问：是不是非常精彩？这就是所谓的香蕉球，想不想知道香蕉球产生的原因呀？

（学生兴奋的回答）

想知道可以，但必须满足老师的一个要求，告诉我们今天这节课的收获是什么？

（课堂小结之后，再通过flash课件帮助同学们分析香蕉球产生的原因。）

抓住时机，对学生进行安全教育，提高学生的安全意识。

要想战胜大自然，必须了解大自然，了解科学。利用科学让神秘的自然为人类服务，让科学的产物与人类和谐共存，和谐发展。

听觉、视觉已经疲乏的同学们很容易重新兴奋起来。他们会被足球运动员高超的技艺所折服，并产生强烈的好奇感，强烈的求知欲，想急切搞清楚香蕉球产生原因。

课堂小结

1、如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图．洞穴有两

巩

个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆．生

物学家不是很清楚其中的原因，他们猜想：草原犬鼠把其固

中的一个洞口堆成土包状，是为了建一处视野开阔的瞭望

台，但是如果这一假设成立的话，它又为什么不在两个洞

练

口都堆上土包呢?那样不就有了两个了望台了吗?你对此

有何看法？

习

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、据你的了解，以下各种飞行器，升空的原理是什么？

作

业

布

置

1、动手做做课后“动手动脑学物理”第2题的实验，看能否成功？成功的诀窍是什么？并想想这个现象有什么实用价值？

2、乒乓球是我国的国球，邓亚萍、张怡宁、王楠、马琳、王皓、王励勤等等都是排名世界前列的好手，每位选手都是身怀绝技。请你通过上网查阅资料，了解上旋球、下旋球、弧圈球产生的原因？

第四节：流体压强与流速的关系

一、流体：气体与液体的统称

二、流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；流速较小的位置压强较大。

应用：飞机的机翼

灰雁脱险

三、应用与危害。 汽车尾翼板

危害：火车的吸力——安全线

并行的两船相撞——不能并列航行

板书设计