《流体压强与流速的关系》教学设计

黄守海

【中图分类号】  G633.7             【文献标识码】  A   【文章编号】  1992-7711（2019）02-168-01

一、教材分析

流体（气体和液体）压强与流速的关系，是对液体压强和气体压强知识的拓展，是对教材中压强内容的升华，本节内容与实际生活联系密切，真正体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的科学理念。

二、三维教学目标

1.知识与技能

（1）了解流体压强与流速的关系。

（2）了解飞机的升力产生的原因。

（3）会利用流体压强与流速的关系解释生活中的有关现象。

2.过程与方法

（1）通过实验，初步了解流体压强与流速的关系。

（2）体验由流体压强差异产生的力。

（3）通过解释现象，培养学生分析问题、解决问题能力。

3.情感与态度

（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）提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识。

三、教学重点流体压强与流速的关系

四、教学难点    利用流体压强与流速的关系解释相关现象。

五、教学准备    乒乓球、漏斗、硬币、白纸、蜡烛、吸管、水槽、注射器、烧杯、火柴、流体压强与流速演示器等。

六、教学过程设计

（一）导入新课（2分钟）

1.猜一猜：用“漏斗”吹球，球能吹走吗？

漏斗朝下放置，把乒乓球放置于漏斗中间，往漏斗里吹气。事先让同学猜想球会不会掉下来，然后再实验。

2.小魔术：“听话”的乒乓球。

⑴水平轨道上的乒乓球，会跟着吸管走;

⑵并排靠近的两个乒乓球，用吸管向两球中间吹气，两球会向哪个方向运动？

物理学中把容易流动的液体和气体统称为流体。前面我们学习过的液体压强和气体压强都是流体静止时产生的。当流体流动起来以后对物体的压强会发生改变吗，那么流体产生的压强与流速有什么关系？

（二）流体压强与流速的关系（20分钟）

【小组合作探究】

1.提出问题：流体产生的压强与流速有什么关系？

2.猜想与假设：

猜想1：液体和气体流动速度越快，产生的压强越大。

猜想2：液体和气体流动速度越快，产生的压强越小。

猜想3：液体和气体流动速度越快，产生的压强不变。

3.设计进行实验

实验1：硬币“跳高”比赛

现象：硬币成功翻越直尺。

实验2：两张纸自然下垂，向两张纸中间吹气，看见了什么现象？

现象：两张纸向中间靠拢。

实验3：将两支蜡烛并排约5cm放置，点燃，用吸管向两烛焰中间吹气。

现象：烛焰向中间靠拢。

实验4：将两个乒乓球放入水槽，然后用注射器向乒乓球中间的水域冲水，它们将如何运动？

现象：两乒乓球将向中间靠拢。

实验5：将两根吸管口对口成直角，一根竖直插入水中，向另一根上快速吹气。

现象：竖直管中的水面升高，甚至喷出。

实验6：用手捏紧流体压强与流速关系演示器的胶管口，从最大开口端灌满水，再松开胶管口。

现象：离胶管最近的竖直玻璃管中的水柱最低。

4.交流与合作

请每小组派一个代表就刚才的实验，上讲台来演示，说说观察到的实验现象，并做出解释。

5.结论：流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。

（三）飞机的升力（10分钟）

视频展示飞机的发明。

【小组合作探究】

思考：飞机的机翼形状是怎样的？

然后利用电吹风吹机翼模型演示飞机机翼上升与流速的关系。

交流讨论：飞机飞行时升力是如何产生的？

结论：机翼上表面是曲面，下表面是平面。飞机前进时，機翼与周围空气发生相对运动，相当于气流快速流过机翼。上方空气流速快，对机翼上表面的压强较小;下方空气流速慢，对机翼上表面的压强较大。机翼上、下表面存在压强差，因而有压力差。机翼上下表面产生的压力差就是飞机获得的升力。

（四）利用流体压强与流速的关系解释现象（5分钟）

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？

原因：当列车驶过时，列车周围的空气流速增大，压强减小。此时如果人站在安全线以内，人身体前后有压强差，因而有压力差。这个压力差把人压向列车，非常危险。

2.杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”，两句诗中所蕴含的物理道理是？

解释：风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小;屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，受到的向上的压力大于向下的压力，产生一个向上的压力差，将茅草推开。

3. 1912年秋季的某一天，当时世界上最大的远洋海轮——“奥林匹克号”正航行在大海上。在离“奥林匹克号”100米远的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶着。这时却发生了一件意外事情：小船好像被大船吸过去似的，完全失控。

解释：两船平行急速行驶时，两船间水流速度大，压强小，船内外侧存在压强差，因而有压力差，使得两船相撞。

（五）小结 让学生梳理本节课所探究的问题，并总结出结论。

七、板书设计

9.4流体压强与流速的关系

1. 实验结论

流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强大

2. 飞机的升力

机翼上、下表面存在压强差，因而有压力差。

3. 解释现象

八、教学反思

（一）本节课的教学有几个亮点

1.教师利用各种机会引导学生自己探究，并通过制作机翼模型锻炼学生动手能力。通过学生的探究活动，把科学探究的学习和科学内容的学习放到同等重要的地位。

2.课前让学生准备好几种常见的物品带到教室，如：1角的硬币、纸片、细线等。本节课中的实验器材大多来源于身边，能够让学生体验物理现象和物理规律就在身边。联系生活实际，通过解释“飞机是怎样升空的呢？”，“乘客为什么要站在安全线以外的地方候车？”体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。

（二）本节课的教学的不足之处

在讲授主要内容后，还可以再补充一些相关实验，如：用水管的水冲乒乓球的实验等，可更进一步启发学生思维，激发学生动手探究的欲望。在教学活动中，应进一步放开让学生自主探究、自主思考、自主总结，真正把学生的课堂还给学生。