关于初中物理流体压强与流速的教学设计与思考

发表时间:2020/12/30   来源:《教育学文摘》2020年27期   作者:张佳慧
[导读] 认识流体压强与流速的关系,是对流体压强特点的进一步拓展学习。
        张佳慧
        山西省,临汾市,翼城县隆化镇北撖初级中学校
        
        摘要:认识流体压强与流速的关系,是对流体压强特点的进一步拓展学习。首先通过一系列简单有趣的实验操作,激发起同学们探究学习的兴趣和热情,在快乐体验中认识到“流速越大的位置压强越小”;接着通过飞机机翼和喷雾器的制作,让同学们认识到物理知识与生产生活的紧密联系。
        
        关键词:物理 实验 流体 流速 压强差 科学小制作
        
        引言:在秋冬时节,当汽车在路上疾驰而过,地上的落叶会纷纷飞向汽车;在火车站候车时,会有工作人员温馨提示站在安全线以外区域;在雨中步行时,一阵大风吹来,雨伞会被向上“吸”起来……这些日常的生活现象,在向我们讲述着怎样的奥秘呢?与我们要探究的流体压强与流速有怎样的关系呢?
        
        一、探究流体压强与流速的关系
        1.带领学生做一系列简单有趣的小实验
        实验1 向两张平行的纸中间用力吹一口气,发现它们向中间靠拢。
       
        实验2 在水面桌面上放一个小三角板,硬币放在人和三角板之间,用力沿水平方向吹一口气,小硬币居然从三角板中间跳了过去。
       
        
        实验3 向玻璃漏斗的细管用力吹气,乒乓球停滞在了空中。
       
        
        2.分析现象得出结论。
        2.1吹气,加快了空气流速
        用力向纸中间吹气,加快了纸中间的空气流速;
        用力沿着水平桌面吹气,加快了硬币上方的空气流速;
        用力向玻璃漏斗吹气,加快了乒乓球上方的空气流速。
        2.2原因分析
        纸张向中间靠拢,分析原因是两张纸中间的大气压强变小了,而两张纸外侧的大气压强几乎没有变化,产生了向内侧的压强差,因此有向内侧的压力差,使纸张向内侧运动;
        硬币跳过了三角板,分析原因是硬币上方的大气压强变小了,而硬币下方的大气压强几乎没有变化,产生了向上的压强差,因此有了向上的压力差,使硬币向上运动;
        乒乓球滞留了空中,分析原因是乒乓球上方的大气压强变小,而乒乓球下方的大气压强没有变化,产生了对乒乓球向上的压强差,因此有了向上的压力差,使乒乓球被“托”在了空中。
        2.3推出结论
        根据以上实验现象,我们大胆推出一个结论:在流体中,流速越大的位置,压强越小[1]。
        这个结论和物理学习中著名的“伯努利效应”不谋而合,在我们的生产生活中发挥着重要的作用,飞机起飞就是这样一个原理!

        二、飞机的升力
        1.给同学们播放飞机飞行原理的微课
        2.制作机翼
        制作飞机机翼的模型并用力吹使它向上翘起。
 
       
        3.原理分析
        机翼上表面弯曲,下表面比较平,这种形状为流线型。气流同时流过上下面,上表面流速大压强小,下表面流速小压强大,形成了向上的压强差,因此有了向上的压力差,这就是飞机升力。
        4.小应用
        在航模比赛中,为了提高纸飞机和橡筋动力飞机的滞空时间,调整的方法之一是将形状调整为流线型。具体方法:将纸飞机的机头部分适当向下压一压,将橡筋动力飞机的机翼和尾翼适当向下压一压。
        
        三、科学小制作:喷雾器
        1.制作工具:长15cm左右的玻璃管,长10cm左右的塑料管,烧杯,淡黄色茶水
        2.制作方法:在烧杯中加入淡黄色的茶水,把玻璃管竖直插在烧杯中,塑料管的管口贴靠在玻璃管的上端,朝塑料管中用力吹气。
        3.成果演示:可以看到玻璃管中的水面上升,当吹气力度足够大时,会出现喷雾现象。
        
       
        结语:
        综上所述,本节课的教学设计侧重一系列的实验操作、让学生在动手操作的基础上认识“流速越大的位置,流体压强越小”这一原理,培养学生探究学习的能力,体会科学知识在实际生活中的应用和价值,更加热爱物理学习!
         
         
        参考文献:
[1]彭前程 《物理 八年级 下册》 人民教育出版社出版 2012-10
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