第十章 流体的力现象.doc

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1、第十章流体的力现象§1.在流体中运动杨亮一、三维目标:1.知识与技能:⑴知道流体压强与流速的关系;⑵了解飞机和鸟类升空的原因;⑶利用流体压强与流速的关系解释生活中的现象。2.过程与方法:⑴通过实验探究,认识气体、液体的压强与流速有关的现象,⑵通过对鸟类羽翼的观察和探究,认识升力。3.情感、态度与价值观:⑴通过制作鸟翼模型,感受自然界的奇妙和人类的伟大。⑵让学生学习归类、类比、逆向思维以及观察分析概括信息的能力。二、教学重、难点:1.重点:流体压强与流速的关系;2.难点:利用所学知识解释“升力”等常见现象。三、教学器材:水槽、碎纸片、塑

2、料管,乒乓球、白纸、漏斗、吹风机等。四、教学过程:㈠小魔术引入:将碎纸片放在玻璃缸中,手持一根洗衣机的排水管。想想,我们怎样不借助其他工具让纸片从塑料管里飞出来,有没有谁能够办到?学生可能很疑惑,不借助其他工具?接着老师演示,用力快速的甩动塑料管,纸片会不断从管内飞出来,仿佛天女散花,很神奇!想知道这是为什么吗?接下来进入我们今天的新课学习。㈡新课:在流体中运动1.流体:复习流体的概念:因为液体和气体具有很强的流动性,所以将液体和气体称为流体。前面我们学习了液体和气体流体静止时的压强特点。当它们流动时,压强还是一样吗?2.伯努利原理:

3、实验一:将一颗乒乓球放到漏斗里面,对着漏斗吸、吹气,乒乓球会怎么样?学生会说乒乓球会掉下来。向学生展示乒乓球和漏斗,实验展示,让学生观察并描述现象。结果乒乓球没有掉下来。实验二:竖直拿住两张白纸,把两张白纸靠近,对着中间吹气。想想,会发生什么?让学生观察并描述现象。发现:纸片贴到一起了。实验三:将两个瓶盖放在盛水的水槽里,用注射器对准瓶盖中间喷水,想想,瓶盖会被水冲跑吗?实验发现,两个瓶盖运动到了更靠近的地方。总结:在前面的几个实验中,我们吹气,喷水,目的都是让空气或水流动起来。我们看到了很有意思的现象。本来应该掉下的乒乓球却没有掉;

4、吹气时纸片贴到了一起,喷水时两个瓶盖运动靠近了。它们的运动状态发生改变的原因是什么?因为受到了力的作用,那么这个力是如何产生的呢?1738年,丹尼尔·伯努利提出了伯努利原理:他认为对于流动的液体和气体,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。也就是说,流动速度快的地方压强反而越小。现在,我们就可以解释前面的三个实验中产生这些现象的原因了。实验一中,用漏斗对着乒乓球吹气。大家开始可能认为乒乓球会掉,结果没有掉,是因为乒乓球与漏斗之间的空气流速较大,压强较小,乒乓球靠外的部分和靠内的部分之间存在压强差。从而产生了一个指向漏斗的压力差。实验

5、二中,我们对着白纸中间吹气,两张白纸最后贴在了一起(让学生自己发言描述这个现象的原因)。也是因为白纸中间的空气流速较白纸外侧的空气流速大,外侧的压强大于内侧的压强,作用在纸的两侧,使得白纸受到向内的压力。实验三中,瓶盖中间的水流速度大,压强小,瓶盖外侧的水流速度小,压强大,所以瓶盖受到一个指向中间的合压力。通过这几个实验及理论分析,我们现在知道了流体流速与压强的关系。要求大家能够用自己的语言描述出实际现象的具体原因。3.升力:从古至今,人类都一直幻想能像鸟儿一样在天空自由翱翔。千百年来,人类一直幻想能像鸟类一样在天空自由翱翔。1891

6、年奥托·李林达尔,模仿仙鹤翅膀的形状设计并制造了第一架滑翔机,帮助人类实现了飞行的梦想。实验四:每个学生准备一张长纸条。用手捏住一张长纸条,对着纸条上方平稳的吹气,做一做,说说看到了什么?纸条飘起来了。我们学了伯努利原理,我们知道这是因为,纸条上方气流速度比下方大,压强小,上下表面存在压强差,因此受到一个向上的压力差,让纸条飘起来。图片展示机翼造型和鸟类的翅膀截面形状。提问:它们的形状有什么共同的特点?为什么它们的形状是这样的?学生讨论,分组发言。对回答不错的同学提出表扬。纸条飘起来很类似飞机起飞的过程。当气流通过飞机机翼时,由于机翼

7、上凸下平的特殊造型,使得机翼上方气流速度大,压强小,下方气流速度小,压强大,因此上下表面存在压强差。这个压强差使得机翼受到向上的压力差,我们把这个压力差叫做升力。当飞机在跑道上滑行越来越快,升力跟其重力相互平衡时,飞机便能腾空而起,冲上云霄!播放鸟儿和飞机升空的视频,加强学生的理解。4.应用:根据流体流速和压强关系,我们可以解释很多生活中常见的现象。应用1:深圳地区,经常会有台风,市政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求解释正确的是(B)。A.屋顶上方空气流动速度大于下方,屋顶被向下压垮;B.屋顶上方空气流动速度大于下方,屋顶被

8、向上掀起;C.屋顶上方空气流动速度小于下方,屋顶被向下压垮;D.屋顶上方空气流动速度小于下方,屋顶被向上掀起;应用2:如图是一种水翼船,船体下面安装了水翼,当船在高速行驶时,水面下的水翼会使船体整体抬高,从而减小船体受到

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