气体压强与流速的关系

发布时间:2014-11-17    编辑:教案中心小组    来源:网络&投稿

青岛市第五十一中学 王凯红

【教学设计理念】

1. 本节知识技能要求是初步了解,所以大量的实验和现象是学习成功的关键,课堂中我设计了十几个实验和生活现象,使学生在“兴中启”、在“趣中探”,做到在兴趣中寻找规律,理解规律。

2. 为了让学生自然轻松地得出“气体压强与流速的关系”的研究课题,我设计了7个小实验,让学生归纳总结。然后回过头来再让学生设计实验解释生活现象,体现出从生活走向物理,从物理走向生活的学习理念。

3. 对“液体压强与流速的关系”这个知识点的处理,主要充分调动学生的学习积极性,采用与气体类比的方法,运用“讨论·实验·探究·创造·反思”五位一体的教学模式,以“提出问题—进行类比—形成假说—实验检验—得出结论—生活应用”为主线的思维程序让学生自己探究,利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。

4. 为了使学生的学习得到进一步的升华,在最后的创造活动中,先通过阅读步步深入,引导学生利用“机翼”进行逆向思维的创造方法,解决跑车“飘”起来的实际问题。

【教材分析】

【教学过程设计】

一、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。

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奥妙吗?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个小秘密。

二、学生实验、确立研究课题

(一)学生实验

教师布置给学生以下七个实验,要求学生在15分钟内,选择其中一部分,根据要求进行实验(选择的实验越多越好),提醒学生注意认真观察实验现象。

1. 纸条一端贴近下嘴唇,用力向纸条上方吹气,观察现象(图1)。

图12. 将一张纸折成∩形(图2)平放在桌子上,用力向∩形纸的下方与桌面之间的空间吹气,观察现象。

图2

3. 用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气(图3),观察两张纸怎样运动。

图3

4. 在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气(图4),并将手指移开,观察现象。

图4

5. 两个乒乓球用绳拴好,手提绳将两个球平行放置,向两个球中间用力吹气,观察现象。(图5)

图5

6. 把一根长10 cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子里,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B中用力吹气,观察现象。(图6)

图6

7. 轻轻捏着一个轻质小勺的勺柄,能使小勺在手指间晃动自如,打开水龙头,让水稳定的往下流,把勺子的凸面靠近水流,观察现象。(图7)

图7

(二)现象汇总

实验结束后,组织学生分组汇报实验现象。

引导学生分析这些实验:

1. 实验中的研究对象为什么会运动?(研究对象的两面存在压强差)

2. 什么原因造成了压强差的存在?

3. 这些实验共同说明了一个什么问题?

(三)确立课题、得出结论

学生小组讨论总结出:这些实验都是研究了气体压强与流速的关系。

实验现象归纳出实验结论:在气体中,流速越大的位置压强越小。

三、设计实验、解释现象

放手让学生运用结论,利用身边的器材再自行设计一两个小实验。

比如,“吹硬币”、乒乓球被水流吸住、电吹风向上对着乒乓球吹、越吹越不跑等实验。

(这个实验也可演示,由学生解释现象)

实验后讨论分析下列问题:

1. 在火车站或地铁站的站台上,离站台边缘1 m左右的地方标有一条安全线,乘客必须站在安全线以外的地方候车,这是为什么?

2. 为什么风暴常常会把房子的顶部掀掉?

3. 观察课题引入的三个场景,解释现象。

四、应用类比、深入课题

利用类比的方法,把研究课题从“气体压强与流速的关系”转移到“液体压强与流速的关系”上来,引导学生沿着这样一种思维程序进行探究。甚至于思维程序的每一环节都可以引导学生自己得出。

提出问题:气体压强和流速有这样的关系,那么液体呢?

进行类比:气体和液体有许多相似性,可以类比的猜想。

形成假说:在液体中,流速越大的地方压强越小。

实验检验:请同学们以小组为单位设计实验来验证。比如两只塑料泡沫小船并列放入水中,加快中间水的流速,观察现象。

得出结论:验证了假说的正确性。

生活应用:热水器中冷热水的混合(可以进行课堂演示)。当水平管中不断有冷水通过时,管内压强减小,热水会沿竖直管上升与横管中的冷水混合。

图8

五、拓展创造

1. 阅读教科书80页“飞机的升力”,根据图13.4-4制作的机翼模型进行实验。分析现象原因。

2. 与飞机的机翼相似,鸟的翅膀上方也呈弧形。由于鸟的翅膀的柔韧性好,它们拍动翅膀时不仅产生升力,而且还会带着鸟儿往前飞。

3. 像机翼、鸟的翅膀的这种形状的应用很多,比如跑车的车头呈流线型,当跑车跑得太快,车会有什么危险?(发飘、不稳)怎样避免这种危险?

学生讨论,找出解决问题的方法(启发学生能不能根据机翼的作用,用逆向思维的创造方法来思考):

在跑车的尾部安装一只倒置的翅膀,弧形朝下,当车速很大时,作用在这只翅膀上的方向向下的压强大,这样可以增强车轮的着地性能。实际上,这种翅膀已被采用,叫气流偏导器。

图9

六、课堂小结、布置作业

学生总结这节课学到了哪些知识、研究方法、探究过程,布置学生书面写出这节课自己的收获在哪儿,有什么启发。

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