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第4节流体压强与流速的关系导入一:这是一只原产自英国和欧洲的灰雁,灰雁是世界上体积最大的野鹅,现在它正在空中自由飞翔(多媒体展示).突然天气情况变得很恶劣,这一高度的空气流速很大,但非常不稳定,它需要降低高度以摆脱这种不利的状况.请你猜猜它怎样才能迅速的降低高度呢?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实际上是一种真实存在并且久经考验的方式.你知道它为什么选择这样的方式飞行吗?生:讨论灰雁利用怪异的姿态飞行的原因.[设计意图]奇特的自然现象的引入,激发学生的好奇心,引出本节的课题,并设下悬疑,由事件的悬疑造成知识的“悬疑”.从一开始便牢牢抓住学生的思维,让学生迅速进入主题,为上好本节课打下良好的基础.导入二:1905年冬天的一个早晨,俄国沙皇派往西伯利亚的一位钦差大臣,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,率领全站职工,手捧花束,排列在铁道两旁,恭候钦差大臣的到来.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,突然,所有的欢迎者都像是被人从背后猛推了一下,纷纷不由自主地向前扑倒下去……结果,这“魔鬼般的黑手”,造成了4人终身残疾,而包括站长在内的其余34人全都成了滚滚车轮下的冤魂!奇特的惨案发生后,地方法院开始调查事件真相.然而,机车状况良好,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律……”(PPT配音显示)那么这个幕后的“黑手”到底是谁?什么是伯努利定律呢?带着这些疑问,让我们一起进入本节知识的学习,相信同学们学好了这些知识后一定会揭开谜底![设计意图]悬疑事件的引入,定下了本节课的最大“悬疑”,由事件的悬疑造成知识的“悬疑”.从一开始便牢牢抓住学生的思维,让学生迅速进入主题,为上好本节课打下良好的基础.导入三:1912年秋,当时世界上最大的轮船之一“奥林匹克”号邮轮,以25km/h的速度在海上航行时,英国铁甲巡洋舰“霍克”号以34km/h的速度从后面追赶,两船横向距离很小,只有不足100米,当“霍克”号刚刚追上“奥林匹克”,船首与邮轮的船尾并列后,巡洋舰好像突然被一只看不见的巨手推动,不顺从舵手的操纵,竟自动扭转船头,几乎笔直地向邮轮冲去,随着“咔嚓”一声巨响,“奥林匹克”号的右舷撞出了一个大洞.这是当时发生的奇怪的海上事故,很长一段时期无人能解释.同学们,你们想知道这里的原因吗?导入四:情景引入课件展示三个生活情景(1)一阵秋风吹过,地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来.(2)冬天,风越刮越大,带烟囱的炉子里的火越着越旺,火苗越蹿越高.(3)居室前后两面的窗子都打开着,过堂风吹过,居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了(图略).这些都是生活中司空见惯的生活现象,同学们思考过其中的美妙吗?科学往往就藏在我们身边,今天这节课我们就要通过实验揭示这些现象.一、流体的定义出示问题:什么是流体?学生讨论得出流体的定义.点明目标:以前我们探究了液体和气体不流动时的压强特点,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?演示实验:当洗衣机的排水管被摇动起来时……学生观察演示实验,看到碎纸屑被吸了起来,不断摇动排水管,碎纸屑从上方管口飞了出来.引起学生的好奇心,引发学生的思考.[过渡语]流体能够产生压强,那么影响流体压强的因素是什么呢?二、探究流体压强和流速的关系思路一1.实验探究给出学生要探究的目的和实验要求,指导学生分组实验,引导学生进行分析,做出合理猜想,并组织学生展示实验.实验一:硬币跳高比赛(学生解释成因后,教师帮助总结)实验二:三吹纸片(1)手提二张纸,让两张纸竖直地自由下垂,向两纸中间吹一口气,注意观察你看到了什么现象?(2)只提一张纸,向纸上方吹一口气,你看到了什么现象?(3)把纸弯成拱桥形状,向拱桥下方吹气,你看到了什么现象?为什么会有这样的现象?实验三:用吸管往放在两根筷子上的乒乓球中间吹气,观察现象.实验四:用漏斗吹乒乓球比赛分组操作,分任务展示.在实验中注意观察现象,能说出实验现象,并能通过小组合作学习讨论出现象的成因.【师生活动】实验一:记录现象,讨论解释原因.实验二:学生分组实验,进行探究,得出正确结论并展示成果.分析现象产生的原因.(在学生说不全或解释有困难时教师要及时点拨.)提醒学生注意吹气前后现象有何不同,进而分析现象成因.实验三、四:学生分组实验,进行探究,记录现象,讨论解释原因.[设计意图]通过动手做简单的小探究实验,给学生提供猜想的依据,同时激发学生的探究欲望.这是一场全开放式的实验比拼,更能培养学生的合作能力、操作能力、归纳应用能力、交流评估能力.并通过实验培养学生善于从现象中发现问题,提出质疑,解决问题和分析问题的能力.学生惊奇地发现,实验的现象与想象中并不相符,激发学生进行深入思考.2.得出结论书写板书,强化重点.[设计意图]通过重点突出,引起学生的有意注意.通过学生的实验探究使学生自行得出结论.3.触类旁通,解释现象生活中有哪些与此规律有关的事例?为什么人必须站在安全线以外的位置上候车?(教师出示幻灯片,适时点拨)小组讨论,落实知识,作出解释.[设计意图]调动学生的主动学习意识,通过实例分析,把知识落到实处.思路二我们在第2,3节分别探究了液体和气体不流动时的压强特点,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?[设计意图]猜想不是空想,需要有相关的事实为依据.通过动手玩身边的小东西,给学生提供猜想的依据.同时激发学生的探究欲望,并通过实验培养学生善于从现象中发现问题,提出质疑,解决问题和分析问题的能力.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:实验所用器材两张薄纸实验方法先让两张纸竖直下垂且相互平行放置,然后用嘴从中间竖直向下吹气吹气前现象吹气后现象可能原因引导学生利用力学的知识储备,尝试解释产生这些现象的原因,并大胆进行猜想:流体流动后,其压强会怎样?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装置及实验方法,老师演示,学生认真观察现象.提问:这个装置是我们学过的什么?当里面的水不流动时,有什么特点?学生回答:连通器;左右液面相平.若里面的水发生流动,同学们猜一猜又会产生什么现象呢?[设计意图]拨云见日,悬疑马上就要被揭开.激发了同学们的探究欲望.这是一次全开放式的实验,更能培养学生的合作能力、操作能力、归纳应用能力、交流评估能力.提醒学生注意从这几方面来观察:(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?液柱的高度的变化能说明什么问题?引导学生分析流体压强与流速的关系得出: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.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.那么鄂洛多克惨案的幕后黑手到底是谁呢?这种事故不仅在陆地上发生过,在水中也发生过:例如“奥林匹克”号惨案.[设计意图]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,就必须了解大自然,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.(大屏幕显示)警察破案时常用“现场模拟”的方法解决难题,我们也来模拟一次,希望能找到真正的凶手.现场模拟:让学生选取一个情景,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.分析鄂洛多克事故的原因:火车运动时,人与火车之间的空气流速大,压强小;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.分析“奥林匹克”号惨案的原因: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,你应该加上一条:船只航行时不能并列行使.接下来我们来做一个有趣的游戏竞赛.比一比谁是大力士?器材:一个乒乓球、漏斗规则: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)[设计意图]学以致用,进一步吸引学生们的注意力,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.并为下一阶段飞机升力的教学埋下伏笔.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觉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.请大家欣赏一段视频.(播放视频)向下吹乒乓球时,由于乒乓球受到了向上的压力差克服了自身重力而没有掉下来,那么小鸟和飞机到底是怎样飞起来的呢?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呢?(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?请同学们再认真观察一下.(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,另一个不能飞起来的关键所在.我们再来进一步分析一下:(播放关于飞机升力的课件)结合课件讲解飞机升力的产生.飞机的升力:由于机翼上凸下平,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,产生了向上的压力.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很多很多.启迪与应用:汽车的翼板.请同学们看大屏幕引导学生从尾翼的形状上分析它的作用.(学生简短讨论后举手回答,然后教师总结归纳)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?(学生兴奋回答)想知道可以,但必须满足老师一个要求,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)[过渡语]飞机有着像鸟一样的翅膀,飞机是如何获得升力的呢?三、飞机的升力1.提出问题:飞机为什么能像鸟一样遨游天空?小组讨论分析飞机升力的成因和鸟儿是怎样飞翔的,并展示机翼的截面图,鸟儿翅膀的截面图.2.分析解决问题:出示飞机升力的影片和幻灯片,帮助学生分析.(1)飞机的机翼有何特点?(2)飞机飞行时机翼上下空气流速是否相同?(3)试分析机翼的升力是怎样产生的?(4)飞机为什么能够飞上天空?3.探究:鸟儿是怎样飞翔的?提示学生:奥秘在鸟儿的翅膀——特殊的结构.[设计意图]把多媒体课件加入课堂,旨在调动学生听觉、视觉作用的共同参与,活跃思维,小组学习,不仅能通过学生自己的思维把知识活学活用,还培养学生团体意识和合作精神.学生通过鸟儿翅膀的截面图和飞机机翼的截面图的对比,得出结论,培养学生对对比法等物理方法的掌握和运用.[知识拓展]飞机起飞前先在跑道上滑行,飞机的速度越来越大时,受到的压强差越大,则压力差越大,当升力大于重力时,飞机便可升入高空.4.能力拓展:(1)给出普通轿车的图片,观察外形,分析轿车飞速前进时,抓地不稳的原因,渗透安全意识的培养.(2)提出问题:赛车尾翼板有何妙用?引发学生的讨论和思考.(3)大揭秘:现在你能解释灰雁奇特的