流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系教案

時(shí)間：2024-07-13 00:35:10

流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系教案范文

流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系教案范文

流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系教案范文

　　【教學(xué)目標(biāo)】

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，初步了解流體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

　　課程理念的滲透和學(xué)生個(gè)性的培養(yǎng)：

　　通過(guò)參與從生活走向物理科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)習(xí)制訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案，觀察物理現(xiàn)象，能簡(jiǎn)單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征，歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律。讓學(xué)生真切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，樂(lè)于參與觀察、實(shí)驗(yàn)等科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，初步體驗(yàn)探索問(wèn)題時(shí)的喜悅，領(lǐng)略它的美妙與和諧。

　　【教學(xué)方式】

　　小組合作實(shí)驗(yàn)探究、班級(jí)師生交流。

　　【教學(xué)用具】

　　1. 教師用具

　　教師自制的如圖（1）所示的演示器、漏斗、乒乓球、自制的CAI

　　2. 學(xué)生用具

　　乒乓球兩個(gè)、小木條兩根、飲料吸管一支、大號(hào)注射器一支、水槽一個(gè)、兩只塑料小船、一杯水、一根中間切開(kāi)（未斷）折成直角的飲料吸管、兩張紙。

　　【教學(xué)過(guò)程】

　　一、新課引入

　　科學(xué)探究要素：提出問(wèn)題并對(duì)問(wèn)題的成因提出猜想

　　學(xué)習(xí)方法：從實(shí)驗(yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題，嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)問(wèn)題的成因提出猜想。

　　圖1

　　師：同學(xué)們，請(qǐng)先看一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖1所示，我打開(kāi)閥門(mén)A，關(guān)閉閥門(mén)B，讓紅色的水流入管徑粗細(xì)不同的透明塑料管，請(qǐng)注意觀察三支小豎管中水柱的高度。你觀察到什么？

　　學(xué)生回答。

　　師：請(qǐng)看如果我打開(kāi)閥門(mén)B，可以看到什么現(xiàn)象？

　　學(xué)生回答。

　　師：這時(shí)請(qǐng)看三支小豎管中水柱的高度是否相同？

　　學(xué)生回答。

　　師：你看高度發(fā)現(xiàn)什么特點(diǎn)呢？

　　學(xué)生回答。

　　師：根據(jù)學(xué)過(guò)的連通器原理，當(dāng)水不流動(dòng)時(shí)，各容器的液面總保持相平。如今當(dāng)水流動(dòng)時(shí)，小管中水柱的高度卻不相同，說(shuō)明水平管中的深度也就不相同。根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式p=gh ，也就是說(shuō)各個(gè)粗細(xì)管中水的壓強(qiáng)就不相同。同學(xué)們猜一猜，想一想，這個(gè)不相同可能會(huì)跟什么有關(guān)系呢？

　　學(xué)生回答。

　　師：同學(xué)們，請(qǐng)繼續(xù)看另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，我把乒乓球放在伸平的手掌上，并把乒乓球放在翻轉(zhuǎn)的漏斗中，請(qǐng)看（說(shuō)完，松開(kāi)手掌），看到了什么現(xiàn)象？

　　圖2

　　學(xué)生回答。

　　師：我用嘴通過(guò)漏斗向下吹氣，同時(shí)放開(kāi)手。又看到了什么現(xiàn)象？

　　學(xué)生回答。

　　師：乒乓球?yàn)槭裁丛诼┒废路讲粫?huì)掉下來(lái)，我們分析看看，乒乓球能在漏斗下方不會(huì)掉下來(lái)，由物體的平衡條件可知，豎直方向除了受到重力以外，一定還受到一個(gè)向上的壓力。未吹氣時(shí)沒(méi)有這個(gè)現(xiàn)象，當(dāng)吹氣之后才產(chǎn)生這種現(xiàn)象，同學(xué)們?cè)俨乱徊拢胍幌耄@個(gè)壓力可能會(huì)跟什么有關(guān)系呢？

　　學(xué)生回答。

　　師：吹氣就是氣體在流動(dòng)，那么你們認(rèn)為與氣體的流動(dòng)有關(guān)，是吧？

　　學(xué)生回答。

　　師：液體和氣體，它們一個(gè)共同的特點(diǎn)是：都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱(chēng)為流體。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同之處是，流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)才導(dǎo)致現(xiàn)象的產(chǎn)生。且我們已猜測(cè)流體流動(dòng)可能與流體的壓強(qiáng)存在有某種關(guān)系。那么，這可能是什么關(guān)系呢？

　　學(xué)生回答。

　　師：我們猜想這種關(guān)系無(wú)非存在兩種情況：

　　一種是流體在流速大的地方壓強(qiáng)大，在流速小的地方壓強(qiáng)小；另一種是流體在流速大的地方壓強(qiáng)反而小，在流速小的地方壓強(qiáng)反而大。究竟哪一種猜想是正確的呢？下面我們將通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究。

　　二、新課教學(xué)

　　科學(xué)探究要素：制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

　　學(xué)習(xí)方法：明確探究目的，給定一些器材，由學(xué)生選擇并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，來(lái)探究流體的流速與壓強(qiáng)的關(guān)系。

　　師：好，我們今天就來(lái)研究流體的流動(dòng)速度與壓強(qiáng)的關(guān)系。同學(xué)們的桌子上有乒乓球兩個(gè)，小木條兩根，飲料吸管一支，大號(hào)注射器一支，裝滿水的水槽一個(gè)，兩只塑料小船，一杯水，一根中間切開(kāi)（未斷）折成直角的飲料吸管，兩張紙等器材。自由選擇器材，做一到二組實(shí)驗(yàn)。

　　這里提示你們，我們可以用嘴吹氣產(chǎn)生氣流，用注射器噴射水產(chǎn)生水流，通過(guò)一些物體的運(yùn)動(dòng)狀況來(lái)分析判斷壓強(qiáng)大小的變化。

　　這里提供幾個(gè)參考實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)看大屏幕，如圖3所示。同學(xué)也可以自己設(shè)計(jì)別的實(shí)驗(yàn)方案。

　　圖3

　　科學(xué)探究要素：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

　　學(xué)習(xí)方法：通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，記錄有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

　　師：現(xiàn)在我們的研究活動(dòng)以小組進(jìn)行，請(qǐng)大家在小組內(nèi)積極地討論、研究方案，積極地用眼睛去觀察、用大腦去思考，并把你們發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題記錄下來(lái)，然后全班交流。看看在實(shí)驗(yàn)中能發(fā)現(xiàn)些什么？集體的力量是巨大的，看看哪一小組做得最好？

　　（學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)、探究、討論，教師巡視各組的實(shí)驗(yàn)情況）

　　科學(xué)探究要素：分析與論證

　　學(xué)習(xí)方法：分析物理現(xiàn)象，進(jìn)行簡(jiǎn)單的推斷，歸納出科學(xué)的規(guī)律。

　　師：你們的實(shí)驗(yàn)完成了嗎？

　　學(xué)生回答。

　　師：下面我們進(jìn)行全班交流，把你所看到的，所想的說(shuō)出來(lái)與大家交流，就按順序來(lái)進(jìn)行，好不好？聲音要大些，那么，第一組開(kāi)始吧。

　　估計(jì)學(xué)生會(huì)回答到的幾個(gè)情況：

　　（1）我們這一小組選擇老師提供的實(shí)驗(yàn)裝置第三個(gè)圖，選擇用大號(hào)注射器一支，裝滿水的水槽一個(gè)，兩只塑料小船，作為實(shí)驗(yàn)器材，用注射器向漂浮在水面上的兩只小船間噴射水流，可觀察到兩只船向中間靠近。

　　（2）我們這一小組選擇老師提供的實(shí)驗(yàn)裝置第一個(gè)圖，把兩個(gè)乒乓球放在兩根小木條上，相對(duì)靠近一些，用一支飲料吸管向它們中間吹氣，兩個(gè)乒乓球互相靠近。

　　（3）我們這一小組選擇老師提供的實(shí)驗(yàn)裝置第二個(gè)圖，我們選擇在兩張紙中間吹氣，結(jié)果看到兩張紙不但沒(méi)有被吹開(kāi)反而互向中間靠近。

　　（4）我們這一小組選擇老師提供的實(shí)驗(yàn)裝置第四個(gè)圖，我們把一根中間切開(kāi)（未斷）折成直角的飲料吸管，一端插入水中，向管中間吹氣，我們可看到水霧從切口處噴出。我們認(rèn)為管中間被我們吹氣，因此切口處壓力變小，底下的大氣壓就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力把水往中間壓。因此，我們也認(rèn)為：流體在流速大的地方壓強(qiáng)反而小，在流速小的地方壓強(qiáng)反而大。

　　……

　　師：好，非常好！還有沒(méi)有不按照大屏幕上的實(shí)驗(yàn)方案，而設(shè)計(jì)其他實(shí)驗(yàn)方案呢？

　　師：好，因氣流具有不可見(jiàn)性，并且流體不容易任意控制，我們結(jié)合同學(xué)分析的現(xiàn)象，采用CAI對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。

　　（操作CAI）

　　師：綜上所述，我們可以得出結(jié)論：流體在流速大的地方壓強(qiáng)小，在流速小的地方壓強(qiáng)大。

　　科學(xué)探究要素：評(píng)估、交流

　　師：我們一起對(duì)上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)估和交流。

　　第一、看看實(shí)驗(yàn)方法是否存在缺陷，是否需要改進(jìn)；

　　第二、是否還有其他實(shí)驗(yàn)方案也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

　　第三、利用其他比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材是否也能說(shuō)明問(wèn)題等。

　　并作為同學(xué)們的家庭作業(yè)。

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