《流體壓強與流速的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
| [日期：2014-06-17] | 作者：物理組 次瀏覽 | [字體：大 中 小] |
引導(dǎo)學(xué)生利用力學(xué)的知識儲備，嘗試解釋產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，并大膽進行猜想：流體流動后，其壓強會怎樣？
我們的猜想是否正確呢？我們需要用實驗驗證。
【實驗驗證】伯努利實驗
介紹伯努利實驗的裝置及實驗方法，老師演示，學(xué)生認真觀察現(xiàn)象。
提問：
這個裝置是我們學(xué)過的什么？當(dāng)里面的水不流動時，有什么特點？
（學(xué)生回答）
若里面的水發(fā)生流動，同學(xué)們猜一猜又會產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢？
提醒學(xué)生注意從這幾方面來觀察：
1．裝置中流體流動時哪個位置的流速較大？
2．這幾個液柱的高度是否發(fā)生變化？液柱的高度的變化能說明什么問題？
引導(dǎo)學(xué)生利用課件分析流體壓強與流速的關(guān)系得出結(jié)論：
在流體中，流速越大的位置壓強越??；流速越小的位置，壓強越大。（板書）
由此證明我們的猜想是正確的。實際上，這就是著名的伯努利定律，早在200多年以前，瑞士物理學(xué)家伯努利已經(jīng)用上述裝置驗證了這個結(jié)論。
那么鄂洛多克慘案的幕后黑手到底是誰呢？這種事故不僅在陸地上發(fā)生過，在水中也發(fā)生過：——“奧林匹克”號慘案
（大屏幕顯示）
警察破案時常用“現(xiàn)場模擬”的方法解決難題，我們也來模擬一次希望能找到真正的兇手。
〖現(xiàn)場模擬〗
（讓學(xué)生選取一個情景，自己從桌面上找到合適的器材，自行設(shè)計實驗，并進行相互討論，分析原因，然后各組之間進行交流。最后老師給予肯定并進行歸納分析。）
鄂洛多克事故的原兇：
火車運動時，人與火車之間的空氣流速大，壓強??；人外側(cè)的空氣流速小，壓強大，因而對人體產(chǎn)生朝向火車的壓強差。
所以從此以后距站臺邊沿1m的位置畫了一條黃線來警告乘客：不要越過此線，否則會有生命危險。所以我們以后在站臺上候車時，不要越過安全線；或在鐵路邊玩耍時，不要靠近高速行駛的火車。
“奧林匹克”號慘案的原因：兩船并列航行時，兩船之間的水相對船的流速大，壓強小；兩船外側(cè)的水流速小，壓強大，產(chǎn)生向內(nèi)的壓強差。
如果由你來制定水上交通規(guī)則，你認為應(yīng)該加上一條：船只航行時不能并列行使。
當(dāng)人類愚昧無知時會受到大自然無情的懲罰，當(dāng)我們不學(xué)無術(shù)時也會遭到社會殘酷的淘汰。
接下來我們來做一個有趣的游戲性的競賽。
【比一比】誰是大力士？
器材：一個乒乓球、漏斗
規(guī)則：漏斗口朝上，放入乒乓球，從下方使勁吹氣，看誰能把乒乓球吹出去。
（每一個組推選一名大力士進行比賽，其他同學(xué)為他們加油。）
既然這樣不行，那我們就倒著吹，看能不能把乒乓球吹出去呢？為什么還是吹不出去呢？反而不吹的時候它卻掉下來了？
（引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。）
我們的這些大力士雖然沒有把乒乓球吹起來，但你們對流體壓強的感受和理解一定是最深刻的，而這幾位同學(xué)解釋得也非常的合理、準確，我們一起用掌聲來謝謝他們給我們帶來的精彩！
請大家欣賞一段視頻。（播放視頻）
向下吹乒乓球時，由于乒乓球受到了向上的壓力差克服了自身重力而沒有掉下來，“小鳥和飛機到底是怎樣飛起來的呢？”
給大家一個驚喜，今天老師也帶來了兩架飛機——（故意停頓）的模型。
【瞧一瞧】演示飛機的起飛
大家通過剛才的視頻可以看到，飛機起飛之前一定要在跑道上加速，那么在這里我們怎樣讓它飛起來了？。
（請一位同學(xué)來協(xié)助老師一起完成實驗）。
用兩架不同的飛機模型進行實驗，產(chǎn)生了兩種不同的現(xiàn)象，一架飛起來了，另一架并沒有飛起來。為什么會這樣呢？請同學(xué)們在認真觀察一下。（通過屏幕放大）
學(xué)生回答。（機翼的形狀不同）
很顯然這就是一個能飛起來，另一個不能飛來的關(guān)鍵所在。我們再來進一步分析一下：
（播放飛機升力的flash課件）結(jié)合flash課件講解飛機升力的產(chǎn)生。
飛機的升力：由于機翼的形狀上凸下平，在空氣中運動時，通過機翼的上下表面的空氣流速不同而存在壓強差，產(chǎn)生了向上的升力。（板書）
實際上飛機的產(chǎn)生，正是源自于人類對鳥類翅膀的深入研究。（觀看翅膀與機翼對比圖）這就是飛機能和小鳥一樣飛起來的原因。
其實我們需要向大自然學(xué)習(xí)的東西還有很多很多。
【猜一猜】聰明的動物世界——灰雁巧勝大自然
大家看，這是一只原產(chǎn)自英國和歐洲灰雁，灰雁是世界上體積最大的野鵝，現(xiàn)在它正在空中自由飛翔。
突然天氣情況變得很惡劣，這一高度的空氣流速很大，但非常不穩(wěn)定，它需要降低高度以擺脫這種不利的狀況。請同學(xué)們幫它想想辦法，他怎樣才能迅速的降低高度呢？
（組內(nèi)同學(xué)討論后回答）
我們看看這只灰雁會怎么做？
它的身體翻轉(zhuǎn)了180度，腹部朝上，背部朝下，就這樣以一種怪異的姿態(tài)繼續(xù)飛行，雖然看起來給人一種不可能的感覺，但灰雁的這種特技表演——被稱之為“whiffling”——實際上是一種真實存在并且久經(jīng)考驗的方式。
灰雁用它的智慧神奇地戰(zhàn)勝了大自然，人類從大自然中也獲得了許多啟發(fā)：
【啟迪與教訓(xùn)】
——汽車的尾翼板。
請同學(xué)們看大屏幕——酷圖欣賞。
引導(dǎo)學(xué)生從尾翼板的形狀上分析它的作用。（學(xué)生作簡短討論后舉手回答，然后教師總結(jié)歸納。）
有了這種裝置，坐在小汽車里肯定是非常平穩(wěn)的、舒服的。
今天大家的表現(xiàn)都很積極，都很棒，不愧為※※學(xué)校的學(xué)生。想不想輕松一下。
【輕松一刻】
（視頻播放“美麗的曲線”）
提問：是不是非常精彩？這就是所謂的香蕉球，想不想知道香蕉球產(chǎn)生的原因呀？
（學(xué)生興奮的回答）
想知道可以，但必須滿足老師的一個要求，告訴我們今天這節(jié)課的收獲是什么？
（課堂小結(jié)之后，再通過flash課件幫助同學(xué)們分析香蕉球產(chǎn)生的原因。）
通過簡單的復(fù)習(xí)提問，流暢進入本節(jié)課的主題。
猜想不是空想，需要有相關(guān)的事實為依據(jù)。通過動手玩身邊的小東西，以給學(xué)生提供猜想的依據(jù)。同時激發(fā)學(xué)生的探究欲望，并通過實驗培養(yǎng)學(xué)生善于從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑，解決問題和分析問題的能力。
通過課件，從力學(xué)理論的角度分析揭示我們所看到的現(xiàn)象。證實流體壓強與流速之間的關(guān)系，的確如同學(xué)們的猜想和總結(jié)那樣。輕松解決本節(jié)課的重點內(nèi)容。通過肯定和鼓勵，增加學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的信心。
撥云見日，懸疑馬上就要被揭開。激發(fā)了同學(xué)們強烈的探究欲望。這是一次全開放式的實驗，更能培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、操作能力、歸納應(yīng)用能力、交流評價能力。
抓住時機，對學(xué)生進行安全教育，提高學(xué)生的安全意識。
要想戰(zhàn)勝大自然，就必須了解大自然，了解科學(xué)。利用科學(xué)讓神秘的自然為人類服務(wù)，讓科學(xué)的產(chǎn)物與人類和諧共存，和諧發(fā)展。
整個教學(xué)過程以“提出問題——建立事實——形成假說——實驗驗證——得出結(jié)論——生活應(yīng)用”為主線的思維程序讓學(xué)生自己探究，利于培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和歸納總結(jié)能力。
學(xué)以致用，進一步吸引同學(xué)們的注意力，通過比賽的形式，增強同學(xué)們參與動手的熱情，把課堂推入一小高潮。并為下一階段飛機升力的教學(xué)埋下伏筆。
物理與科技的緊密聯(lián)系，揭示高科技產(chǎn)品的奧秘。通過動畫講解和現(xiàn)場的模擬實驗，特別是兩架飛機模型的對比實驗，讓學(xué)生切身體會飛機機翼升力的產(chǎn)生與機翼的形狀有關(guān)，與流體的壓強有關(guān)。
感悟大自然的神奇與奧妙。通過情景介紹讓同學(xué)們猜想灰雁解決問題的方法方式，與實際的方法產(chǎn)生巨大的反差，增強學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)欲望。
飛機—灰雁—汽車尾翼，科技—社會—物理的緊密結(jié)合。體現(xiàn)了大自然中動物和人類的智慧。留給同學(xué)們以深刻的印象和啟迪。
聽覺、視覺已經(jīng)疲乏的同學(xué)們很容易重新興奮起來。他們會被足球運動員高超的技藝所折服，并產(chǎn)生強烈的好奇感，強烈的求知欲，想急切搞清楚香蕉球產(chǎn)生原因。
課堂小結(jié)
鞏
固
練
習(xí)
1．如圖是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖．洞穴有兩個出口，一個是平的，而另一個則是隆起的圓形土堆．生物學(xué)家不是很清楚其中的原因，他們猜想：草原犬鼠把其中的一個洞口堆成土包狀，是為了建一處視野開闊的瞭望臺，但是如果這一假設(shè)成立的話，它又為什么不在兩個洞口都堆上土包呢?那樣不就有了兩個了望臺了嗎?你對此有何看法？
2．相信大家都有過這樣的經(jīng)歷：步行在雨中，我們會打一把傘．一陣大風(fēng)吹來，雨傘會被向上吸起來．這是為什么呢？你能不能用今天所學(xué)的知識解釋這個現(xiàn)象呢？
3．據(jù)你的了解，以下各種飛行器，升空的原理是什么？
通過進一步習(xí)題的練習(xí)，達到鞏固知識，檢測學(xué)生掌握知識情況，及時進行反饋。讓學(xué)生感到物理無處不在，讓自然的神奇帶給學(xué)生無盡的探究欲望！
作
業(yè)
布
置
1、動手做做課后“動手動腦學(xué)物理”第2題的實驗，看能否成功？成功的訣竅是什么？并想想這個現(xiàn)象有什么實用價值？
2、乒乓球是我國的國球，鄧亞萍、張怡寧、王楠、馬琳、王皓、王勵勤等等都是排名世界前列的好手，每位選手都是身懷絕技。請你通過上網(wǎng)查閱資料，了解上旋球、下旋球、弧圈球產(chǎn)生的原因？
板書設(shè)計
第四節(jié)：流體壓強與流速的關(guān)系
一、流體：氣體與液體的統(tǒng)稱
二、流體壓強與流速的關(guān)系：在氣體和液體中，流速越大的位置壓強越小；流速較小的位置壓強較大。
危害：火車的吸力——安全線
三、應(yīng)用與危害。 并行的兩船相撞——不能并列航行
應(yīng)用：飛機的機翼
灰雁脫險
汽車尾翼板
