【教学目标】
一、知识与技能
1.了解流体压强与流速的关系.
2.能运用流体压强与流速的关系解释生活中有关的现象.
3.知道升力在生产、生活中的应用,并能对其进行解释.
二、过程与方法
1.通过观察一些现象,认识流体的压强跟流速有关.
2.通过实验探究,体会由流体压强差异产生的力在生活中的一些应用和一些危害.
3.经历探究流体压强与流速的关系,理解升力产生的原因.
三、情感、态度与价值观
1.让学生初步了解流体压强差异所产生的现象,通过学习激发学生对科学的热爱. 2.培养学生观察生活、探索未知世界的良好习惯.
【教学重点】探究流体压强与流速的关系、升力的产生和应用.
【教学难点】运用流体压强与流速的关系解释日常生活中的相关现象.
【教具准备】多媒体课件、硬币、刻度尺、白纸(2张)、蜡烛(2支)、漏斗(2个)、乒乓球(2个)、火柴、玻璃管、电风扇、电子秤、机翼模型(带支架)等.
【教学课时】1课时
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节内容,并讲解学生所做的课后作业(教师可针对性地挑选部分难
题讲解),加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师 前面我们学习了大气压强,下面首先来进行一个“吹硬币跳高”比赛,看谁能使硬币跳得最高.(参照教材P44页《想想做做》——“硬币‘跳高’比赛”)
学生感到不可思议.(硬币竟然能被吹起来,最后还成功飞越了栏杆)教师提出问题:是什么原因使硬币飞起来的呢?
学生猜想与假设,思考并讨论.
教师引入新课“流体压强与流速的关系”.
【进行新课】
知识点1 流体压强与流速的关系
教师向学生介绍流体,并举例:如空气,水等都是流体.
板书:1.西藏历史流体:液体和气体都具有流动性,统称为流体.
2.流体压强:流体流动时的压强.
师 刚才我们的实验中,往硬币上方吹气改变了什么?
生:加快了硬币上表面空气流动的速度.
师 那硬币的上表面的气压有什么变化?
生:上方气压变小.
师 硬币上、下表面的压强相同吗?
生:不同.
师 形成什么方向的压强差?
生:使硬币的上、下表面产生了向上的压强差芍倍注射液.
得出结论:气体流动的速度越大,气体的压强越小.
教师引导学生分组实验:
小组1挠度:拿两张纸,使其自由下垂,向纸中间吹气.(如图甲)
小组2:把乒乓球放置于漏斗里,从漏斗尖端朝下用力吹(如图乙).
小组3:把两只等高的点燃的蜡烛相距约10cm并列竖放在水平桌面上,用玻璃管吹两只蜡烛的中间.(如图丙)
小组之间交流实验现象:
小组1:可以看到两张纸向中间靠拢(如图甲);
小组2:可以看到乒乓球并不下落,反而上升(如图乙);
小组3:可以看到两只蜡烛的火焰往中间靠拢(如图丙).
学生分析原因,教师引导分析,得出结论.
板书:流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大.
例题1(用多媒体展示)如图丁所示,在水平的两根筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会发现两只乒乓球()
A.相互靠近 B.上海 不哭相互远离 C.静止不动 D.向同一方向运动
解析:用塑料管向两球间吹气时,两球中间空气流速大于两球外侧的空气流速,由流体压强跟流速的关系可知,两球中间处压强小于外侧压强,压强差使两球同时向中间运动而靠近.
答案: A
知识点2 流体压强与流速关系的应用
师大屏幕投影 既然流速与流体压强之间存在一定的关系(即流速大的位置压强小,流速小的位置压强大),因此,容易形成压强差,这种压强差有时会给我们的生活带来危害.下面请大家观看课件:
(1)2007年11月20日火车驶出隧道卷起大风导致行人死亡:涪陵高家村,14岁的兵兵一脸悲伤,他的母亲刘正芬在该区石沱镇的渝怀铁路边行走时,被火车带起的大风刮倒,碰撞电杆身亡.
(2)展示我国护航舰艇在亚丁湾护航执行任务编队的情景.(并提问:舰艇编队为什么不并排行驶,而是前后直线护航行驶?)
学生回答:
(1)快速行驶的火车带动车身的空气流速加快,因此,车身附近的压强变小,形成向车身侧的压强差,把人吸进去;
(2)护航编队一般采用前后护航而不采用并排护航,这是因为当两船高速并排行驶时,两船之间的流体流速较大,压强较小,产生由外侧向内侧的压强差,容易发生撞船事故.
师 分析很正确,我们在打乒乓球时,有的高手能打出旋球,如弧圈球、香蕉球.看谁能说说这是什么原因,这种旋球是如何形成的?
学生积极回答,教师点评:可见,流体的压强与流速的关系在现实生产、生活中有着密切的联系,有时我们要利用,有时我们要防止,避免不必要的危害.
例题2(用多媒体展示)阅读短文,回答问题.
草原犬鼠的空调系统
如图甲是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图.洞穴有两个出口,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口都堆上土包呢?那样不就有了两个瞭望台了吗?实际上,两个洞口的形状不同决定了洞穴中空气流动的方向,吹过平坦表面的风运动速度小,压强大,吹过隆起表面的风运动速度大,压强小,因此,地面上风吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带去了习习凉风.
(1)在图甲上标出洞穴中空气流动的方向.
(2)试着运用上文提到的物理知识说明,乘客为什么必须站在安全线以外的位置候车(如图乙)?
解析:(1)图甲中,犬鼠的两个洞穴上方,左边平坦,右边堆成土包状,表面呈弯曲形状,当风吹过平坦表面运动速度小,压强大,风吹过隆起表面运动速度加快,压强小,因此左边洞口的压强大于右边洞口的压强.故风从左边洞口进,右边洞口出,即外界新鲜空气进入左边洞穴中,洞穴中气体从右边洞口随着被吹出来,起到调节洞穴中气体的作用.(2铁路贯通线的作用)当火车快速行驶时,会带动火车周围的空气与火车同向快速流动,致使靠近火车附近的空气流速大,压强小,而距离火车较远处的空气流速小,压强大,形成向火车侧的压强差,所以乘客若靠近运动的火车容易被卷入车身发生事故,为了安全起见,必须站在安全线以外候车.
答案:(1) 如图所示(2)高速行驶的火车周围的空气速度大,压强小,乘客若靠得太近,受到由外侧向内侧的压强差,就会撞上火车,造成交通事故.